有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、電子機器
【課題】長い発光寿命を実現することができる有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、電子機器を提供すること。
【解決手段】本適用例の有機ＥＬ装置１０は、素子基板１上に設けられた複数の有機ＥＬ素子１２と、複数の有機ＥＬ素子１２を含む発光領域６を平面的に少なくとも覆う無機材料からなる第１ガスバリア層４１と、第１ガスバリア層４１に対して平面的に重なるように設けられた無機材料からなる第２ガスバリア層４２とを備え、第２ガスバリア層４２は、第１ガスバリア層４１よりも膜密度が高く、発光領域６の周辺領域６ａにおいて第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように素子基板１上において配置されている。
【解決手段】本適用例の有機ＥＬ装置１０は、素子基板１上に設けられた複数の有機ＥＬ素子１２と、複数の有機ＥＬ素子１２を含む発光領域６を平面的に少なくとも覆う無機材料からなる第１ガスバリア層４１と、第１ガスバリア層４１に対して平面的に重なるように設けられた無機材料からなる第２ガスバリア層４２とを備え、第２ガスバリア層４２は、第１ガスバリア層４１よりも膜密度が高く、発光領域６の周辺領域６ａにおいて第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように素子基板１上において配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を備えた有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記有機ＥＬ装置として、基板上に設けられた発光素子と、該発光素子を覆う保護膜とを有し、該保護膜がアンモニアガスを用いた化学的気相成長法によって成膜された膜密度が異なる窒化シリコン膜によって構成され、該保護膜における表面層の窒化シリコン膜がその下層の窒化シリコン膜よりも高密度となっている表示装置が知られている（特許文献１）。
また、駆動用基板の有機発光素子を有する表示領域が設けられた側に保護膜を形成する工程と、該表示領域に対向する領域に封止基板を配置する工程と、封止基板をマスクとして保護膜を異方性エッチングして該駆動用基板において外部接続領域を露出させる工程とを備えた表示装置の製造方法が知られている（特許文献２）。
【０００３】
上記特許文献１および特許文献２における保護膜は、いずれも水分等の浸入によって発光素子が失活して発光が起こらない部分が生ずることを防止するバリア膜の機能を有している。
このようなバリア膜の製造方法としては、湿式の塗布法を用い、被加工物上に有機膜を成膜する工程と、イオンプレーティング法を用い該被加工物上方にＳｉＯＮ膜またはＳｉＯｘ膜を成膜する工程とを有するバリア多層膜の製造方法が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８４２５１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３４６１０号公報
【特許文献３】特開２００５−３４８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の表示装置では、基板の周縁において保護膜の周端を露出させずに樹脂で完全に覆ってから該基板と封止基板とを貼り合せている。しかしながら、各実施例１〜３において具体的にどの程度の膜厚で低密度と高密度の窒化シリコン膜を積層したのか明らかでない。また、実施例１の保護膜の構成において、信頼性を評価する高温（８０℃）高湿（７５％）試験では、基板の端面から２ｍｍ以上内側の窒化シリコン膜まで水分の浸入が認められている。
上記特許文献２の表示装置の製造方法では、実施例として設定膜厚が２μｍのＳｉＮx（窒化シリコン膜）を異方性エッチングして断面が駆動用基板に対して鉛直な保護膜を形成している。言い換えれば、封止用基板の端部において保護膜が露出されている。
したがって、上記特許文献１および特許文献２の保護膜の構成では、基板の端面側から浸入する水分等に対して十分なバリア性を有していないという課題がある。
【０００６】
また、特許文献３のバリア多層膜の製造方法では、基板上の段差や異物に対して被覆性が高い有機膜を無機材料であるＳｉＯＮ膜やＳｉＯｘ膜で覆うバリア多層膜の構成を提案している。しかしながら、無機材料に比べて有機膜自体の水蒸気透過度が大きいので、バリア多層膜の有機膜と無機膜との界面や基板とバリア多層膜との界面から水分等が浸入するおそれがあり、やはり十分なバリア性を有していないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例の有機ＥＬ装置は、基板上に設けられた複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を平面的に少なくとも覆う無機材料からなる第１ガスバリア層と、前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるように設けられた無機材料からなる第２ガスバリア層とを備え、前記第２ガスバリア層は、前記第１ガスバリア層よりも膜密度が高く、前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うように前記基板上において配置されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、発光領域の周辺領域において第１ガスバリア層の外縁部が第１ガスバリア層よりも膜密度が高い第２ガスバリア層で覆われているので、発光領域からだけでなく周辺領域からの水分等の浸入によって有機ＥＬ素子が失活することを防ぐことができる。すなわち、長い発光寿命が得られる有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜応力が１００ＭＰａ以下であることが好ましい。
この構成によれば、多層のガスバリア構造であったとしてもそれぞれの膜応力が１００ＭＰａ以下に抑えられているので、膜応力による歪で各ガスバリア層にクラックなどの不具合が生ずることを低減できる。すなわち、発光寿命において高い信頼性を得ることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層が積層されているとしてもよい。
この構成によれば、膜密度が異なる第１および第２ガスバリア層の積層構造により有機ＥＬ素子が保護されるため、有機材料からなるガスバリア層を採用した場合に比べて、長い発光寿命が得られる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例の有機ＥＬ装置において、少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層との間に有機樹脂層が設けられているとしてもよい。
この構成によれば、有機ＥＬ素子の形成あるいは第１ガスバリア層の形成時に異物等が付着しても、異物は有機樹脂層によって被覆される。さらに膜密度が高い第２ガスバリア層によって有機樹脂層が覆われているので、異物等に起因する発光寿命の低下を防ぎ、長い発光寿命を実現することができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に積層された前記第２ガスバリア層と、を備えるとしてもよい。
この構成によれば、より発光寿命が長い有機ＥＬ装置を提供できる。
【００１４】
［適用例６］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第４ガスバリア層と、を備えるとしてもよい。
この構成によれば、発光寿命が長く高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を提供できる。
【００１５】
［適用例７］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層が窒化シリコンからなり、前記第２ガスバリア層が酸化窒化シリコンからなることが好ましい。
この構成によれば、多層のガスバリア構造としても発光領域への水分等の浸入を防ぐ高いガスバリア性と高い透明性とを両立させた有機ＥＬ装置を提供できる。
【００１６】
［適用例８］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることが好ましい。
この構成によれば、最低限のガスバリア性を確保しつつ、膜厚を増やしてもクラック等の不具合が生じない、高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を提供することができる。
なお、第１ガスバリア層および第２ガスバリア層の膜厚は、２００ｎｍ〜６００ｎｍがより好ましく、膜応力をより低い状態とすることができる。
【００１７】
［適用例９］本適用例の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記基板上に前記複数の有機ＥＬ素子を形成する発光素子形成工程と、前記発光領域を平面的に少なくとも覆うように、プラズマＣＶＤ法を用いて無機材料からなる第１ガスバリア層を形成する第１ガスバリア層形成工程と、前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うと共に、前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるようにイオンプレーティング法を用いて無機材料からなる第２ガスバリア層を形成する第２ガスバリア層形成工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、第１ガスバリア層形成工程では、プラズマＣＶＤ法で第１ガスバリア層を形成するので、成膜面に凹凸などがあっても被覆性のよい第１ガスバリア層を形成できる。第２ガスバリア層形成工程ではイオンプレーティング法を用いるので、プラズマＣＶＤ法で形成された第１ガスバリア層よりも膜密度が高い第２ガスバリア層を形成できる。すなわち、被覆性のよい第１ガスバリア層とこれに対してよりガスバリア性が高い第２ガスバリア層とを組み合わせることにより、発光領域だけでなく、その周辺領域からの水分等の浸入を防止でき、発光寿命が長い有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００１９】
［適用例１０］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層形成工程および前記第２ガスバリア層形成工程は、１００℃以下の成膜温度で前記第１ガスバリア層、前記第２ガスバリア層を形成することが好ましい。
この方法によれば、成膜された第１ガスバリア層および第２ガスバリア層の膜応力を低く抑えて、多層のガスバリア層を備えた有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２０】
［適用例１１］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第２ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層して前記第２ガスバリア層を形成するとしてもよい。
この方法によれば、有機材料からなるガスバリア層と無機材料からなるガスバリア層とを積層する場合に比べて、相互の密着性が確保され高いガスバリア性を有する多層のガスバリア層とすることができる。
【００２１】
［適用例１２］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層上に有機樹脂層を形成する有機樹脂層形成工程をさらに備え、前記第２ガスバリア層形成工程は、前記周辺領域において前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成することが好ましい。
この方法によれば、発光素子形成工程や第１ガスバリア層形成工程において異物等が付着しても、有機樹脂層形成工程において成膜面を被覆して、後に形成される第２ガスバリア層形成工程における異物等の影響を低減することができる。すなわち、第２ガスバリア層における異物等に起因した膜欠陥などの不具合を低減して、長い発光寿命を有する有機ＥＬ装置を歩留まりよく製造することができる。
【００２２】
［適用例１３］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層を積層形成する工程を含み、前記有機樹脂層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層された前記第２ガスバリア層を覆うように前記有機樹脂層を形成するとしてもよい。
この方法によれば、第１ガスバリア層に第２ガスバリア層が積層され、より長い発光寿命を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２３】
［適用例１４］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第２ガスバリア層形成工程は、前記有機樹脂層上に前記第１ガスバリア層を積層形成する工程を含み、積層形成された前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成するとしてもよい。
この方法によれば、より長い発光寿命を有すると共に高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２４】
［適用例１５］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層形成工程は、窒化シリコンからなる前記第１ガスバリア層を形成し、前記第２ガスバリア層形成工程は、酸化窒化シリコンからなる前記第２ガスバリア層を形成することが好ましい。
この方法によれば、高い光透過性とガスバリア性とを兼ね備えた多層のガスバリア構造が形成され、より長い発光寿命を有すると共に高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２５】
［適用例１６］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることが好ましい。
この方法によれば、最低限のガスバリア性を確保しつつ、膜厚を増やしてもクラック等の不具合が生じない、高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
なお、第１ガスバリア層および第２ガスバリア層の膜厚は、２００ｎｍ〜６００ｎｍがより好ましく、膜応力をより低い状態とすることができる。
【００２６】
［適用例１７］本適用例の電子機器は、上記適用例の有機ＥＬ装置または上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、発光特性において長い発光寿命と高い信頼性とを兼ね備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１の有機ＥＬ装置の構成を示す概略正面図。
【図２】実施形態１の有機ＥＬ装置の構造を示す要部断面図。
【図３】実施形態１の有機ＥＬ素子の構成を示す模式図。
【図４】実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート。
【図５】マザー基板を示す概略平面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は機能層の成膜用マスクを示す概略平面図。
【図７】ガスバリア層の成膜用マスクを示す概略平面図。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図。
【図９】（ｈ）〜（ｌ）は実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略図。
【図１０】実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図。
【図１１】蒸着装置の構造を示す概略図。
【図１２】プラズマＣＶＤ装置の構造を示す概略図。
【図１３】イオンプレーティング装置の構造を示す概略図。
【図１４】実施形態２の有機ＥＬ装置の構造を示す要部概略断面図。
【図１５】膜応力と膜厚との関係を示すグラフ。
【図１６】実施形態３の電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は変形例のガスバリア構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２９】
（実施形態１）
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態の有機ＥＬ装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は有機ＥＬ装置の構成を示す概略正面図、図２は有機ＥＬ装置の構造を示す要部断面図、図３は有機ＥＬ素子の構成を示す模式図である。
【００３０】
図１および図２に示すように、有機ＥＬ装置１０は、それぞれの画素７に対応して発光素子である有機ＥＬ素子１２（図２参照）が設けられた素子基板１と、素子基板１に接合され、複数の有機ＥＬ素子１２を少なくとも封止する封止基板２とを備えている。
【００３１】
素子基板１は、有機ＥＬ素子１２を駆動する駆動素子を備えた回路部１１（図２参照）を有している。そして、発光領域６において赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうち同一の発光色が得られる画素７が、同一方向に配列する所謂ストライプ方式の構成となっている。なお、画素７は、実際には非常に微細なものであり、図示の都合上拡大している。
【００３２】
素子基板１は、封止基板２よりも一回り大きく、額縁状に張り出した部分には、駆動素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子８（図２参照）を駆動する２つの走査線駆動回路部３と１つのデータ線駆動回路部４が設けられている。素子基板１の端子部１ａには、これらの駆動回路部３，４と外部駆動回路とを接続するためのフレキシブルな中継基板５が実装されている。
【００３３】
図２に示すように、有機ＥＬ装置１０において、有機ＥＬ素子１２は、第１電極（あるいは画素電極）としての陽極３１と、陽極３１を区画する隔壁部３３と、陽極３１上に積層形成された有機膜からなる発光層を含む機能層３２とを有している。また、機能層３２を介して陽極３１と対向するように形成された第２電極（あるいは共通電極）としての陰極３４を有している。
【００３４】
隔壁部３３は、フェノールまたはポリイミドなどの絶縁性を有する感光性樹脂からなり、画素７を構成する陽極３１の周囲を一部覆って、複数の陽極３１をそれぞれ区画するように設けられている。
【００３５】
陽極３１は、素子基板１上に形成されたＴＦＴ素子８の３端子のうちの１つに接続しており、例えば、透明電極材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を厚さ１００ｎｍ程度に成膜した電極である。なお、図示省略したが、陽極３１の下層（平坦化層２８側）に、絶縁層を介してＡｌからなる反射層が設けられている。当該反射層は、機能層３２における発光を封止基板２側に反射するものである。また、当該反射層はＡｌに限定されず、発光を反射する機能（反射面）を有していればよい。例えば、絶縁性の有機材料あるいは無機材料を用いて凹凸を有する反射面を形成する方法、陽極３１自体を反射機能を有する導電材料で構成し、表面層にＩＴＯ膜を形成する方法などが挙げられる。
【００３６】
陰極３４は、同じく、ＩＴＯなどの透明電極材料により形成されている。
【００３７】
このような複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を少なくとも覆うように第１ガスバリア層４１が設けられている。また、第１ガスバリア層４１に対して、有機樹脂層４５、第２ガスバリア層４２が順に積層されている。
【００３８】
第１ガスバリア層４１は、無機材料からなる例えばＳｉxＮy（窒化シリコン）膜であり、後述するプラズマＣＶＤ装置を用いて透明性を有するように成膜されたものである。
【００３９】
第２ガスバリア層４２は、無機材料からなる例えばＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）膜であり、後述するイオンプレーティング装置を用いて透明性を有するように成膜されたものである。
【００４０】
第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２との間に配置された有機樹脂層４５は、透明性を有する例えばエポキシ系の樹脂材料からなる。有機樹脂層４５は、第１ガスバリア層４１の成膜に際して付着した異物等を被覆し、第２ガスバリア層４２の成膜に際して成膜面の平坦性を確保する目的で設けられている。
【００４１】
第２ガスバリア層４２は、第１ガスバリア層４１に比べて膜密度が高くなるように成膜されている。また、第１ガスバリア層４１および第２ガスバリア層４２は、共に膜応力が所定の値よりも小さくなるように成膜されている。詳しくは後述する有機ＥＬ装置の製造方法において述べる。
【００４２】
封止基板２は、透明なガラス等からなる基板を用いている。有機ＥＬ素子１２に面する側には、画素７の配置に対応した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、３色のフィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂとこれを区画する遮光部３７が設けられている。
【００４３】
有機ＥＬ装置１０は、いわゆるトップエミッション型の構造となっており、陽極３１と陰極３４との間に駆動電流を流して機能層３２で発光した白色光を前述した反射層で反射させ、フィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを介して封止基板２側から取り出す構成となっている。トップエミッション型の構造であるため、素子基板１は、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００４４】
素子基板１には、有機ＥＬ素子１２を駆動する回路部１１が設けられている。すなわち、素子基板１の表面にはＳｉＯ2（二酸化シリコン）を主体とする下地保護層２１が下地として形成され、その上にはシリコン層２２が形成されている。このシリコン層２２の表面には、ＳｉＯ2（二酸化シリコン）および／またはＳｉxＮy（窒化シリコン）を主体とするゲート絶縁層２３が形成されている。
【００４５】
また、シリコン層２２のうち、ゲート絶縁層２３を挟んでゲート電極２６と重なる領域がチャネル領域２２ａとされている。なお、このゲート電極２６は、図示しない走査線の一部である。一方、シリコン層２２を覆い、ゲート電極２６を形成したゲート絶縁層２３の表面には、ＳｉＯ2（二酸化シリコン）を主体とする第１層間絶縁層２７が形成されている。
【００４６】
また、シリコン層２２のうち、チャネル領域２２ａのソース側には、低濃度ソース領域および高濃度ソース領域２２ｃが設けられる一方、チャネル領域２２ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域および高濃度ドレイン領域２２ｂが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２２ｃは、ゲート絶縁層２３と第１層間絶縁層２７とにわたって開孔するコンタクトホール２５ａを介して、ソース電極２５に接続されている。このソース電極２５は、電源線（図示せず）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２２ｂは、ゲート絶縁層２３と第１層間絶縁層２７とにわたって開孔するコンタクトホール２４ａを介して、ソース電極２５と同一層からなるドレイン電極２４に接続されている。
【００４７】
ソース電極２５およびドレイン電極２４が形成された第１層間絶縁層２７の上層には、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする平坦化層２８が形成されている。この平坦化層２８は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂などによって形成されたもので、ＴＦＴ素子８やソース電極２５、ドレイン電極２４などによる表面の凹凸をなくすために形成された公知のものである。
【００４８】
そして、陽極３１が、この平坦化層２８の表面上に形成されると共に、該平坦化層２８に設けられたコンタクトホール２８ａを介してドレイン電極２４に接続されている。すなわち、陽極３１は、ドレイン電極２４を介して、シリコン層２２の高濃度ドレイン領域２２ｂに接続されている。陰極３４は、ＧＮＤに接続されている。したがって、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子８により、上記電源線から陽極３１に供給され陰極３４との間で流れる駆動電流を制御する。これにより、回路部１１は、所望の有機ＥＬ素子１２を発光させカラー表示を可能としている。
【００４９】
なお、有機ＥＬ素子１２を駆動する回路部１１の構成は、これに限定されるものではない。
【００５０】
図３に示すように、有機ＥＬ素子１２は、陽極３１と陰極３４とに挟まれた機能層３２を有する。機能層３２は、例えば、正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈ、各色の発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧ、電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅと呼ばれる複数の薄膜層からなり、素子基板１上の陽極３１側からこの順で積層されている。
【００５１】
正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈとしては、例えば、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。
【００５２】
発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧの形成材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。例えば、発光層３２ＬＲを形成する材料としては、Ａｌｑ3（トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム）をホストとしてアシストドーパントであるルブレンと赤色ドーパントであるＤＣＭ２（ジアノメチレンピラン誘導体）とを含む発光材料が挙げられる。発光層３２ＬＢを形成する材料としては、ＢＨ２１５をホストとして青色ドーパントであるＢＤ１０２を含む発光材料が挙げられる。発光層３２ＬＧを形成する材料としては、ＢＨ２１５をホストとして緑色ドーパントであるＧＤ２０６を含む発光材料が挙げられる。本構成は、いわゆる「ドーパント法」に基づく３色の発光層を備え、白色発光を可能としている。ホストであるＢＨ２１５、ドーパントであるＢＤ１０２、ＧＤ２０６は、いずれも出光興産製の公知材料である。
【００５３】
電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅの形成材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が挙げられる。
【００５４】
これらの正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈ、発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧ、電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅの形成材料は所謂低分子系材料であり、真空蒸着法により成膜することができる。
【００５５】
このような有機ＥＬ素子１２を有する素子基板１は、空間３５を介して透明な封止基板２と対向配置され、発光領域６の周辺領域においてシール材により接合され封止されている。
【００５６】
有機ＥＬ装置１０は、複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を覆う第１ガスバリア層４１と、これに平面的に重畳された膜密度が高い第２ガスバリア層４２とを有している。また、第２ガスバリア層４２は、発光領域６の周辺領域において第１ガスバリア層４１の外縁部を覆うように形成されている。このようなガスバリア構造を有しているため、外部から水分等のガスが発光領域６に浸入することが防止されている。したがって、当該ガスの浸入によって有機ＥＬ素子１２の発光が失活したダークスポットと呼ばれる画素欠陥等の発生が防止され、長い発光寿命が実現されている。
【００５７】
なお、有機ＥＬ装置１０は、トップエミッション型に限定されず、陰極３４を反射機能を有する不透明なＡｌ等の導電材料を用いて成膜し、有機ＥＬ素子１２の発光を陰極３４で反射させて、素子基板１側から取り出すボトムエミッション型の構造としてもよい。
【００５８】
＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
図４は有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート、図５はマザー基板を示す概略平面図、図６（ａ）〜（ｃ）は機能層の成膜用マスクを示す概略平面図、図７はガスバリア層の成膜用マスクを示す概略平面図、図８（ａ）〜（ｇ）および図９（ｈ）〜（ｌ）並びに図１０は有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略図である。図１１は蒸着装置の構造を示す概略図、図１２はプラズマＣＶＤ装置の構造を示す概略図、図１３はイオンプレーティング装置の構造を示す概略図である。
【００５９】
図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１０の製造方法は、素子基板１に表面処理を施すプラズマ処理工程（ステップＳ１）と、正孔輸送層形成工程（ステップＳ２）と、Ｒ，Ｂ，Ｇの発光色が得られる発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧをそれぞれ成膜する発光層形成工程（ステップＳ３〜ステップＳ５）と、電子輸送層形成工程（ステップＳ６）と、陰極形成工程（ステップＳ７）と、プラズマＣＶＤ法を用いて第１ガスバリア層４１を成膜する第１ガスバリア層形成工程（ステップＳ８）と、有機樹脂層形成工程（ステップＳ９）と、イオンプレーティング法を用いて第２ガスバリア層４２を成膜する第２ガスバリア層形成工程（ステップＳ１０）とを備えている。
【００６０】
以降、素子基板１における有機ＥＬ素子１２の形成方法を説明するが、実際には、図５に示すように、素子基板１に該当する領域がマトリクス状に面付けされたマザー基板である基板Ｗに対して、その各発光領域６内に有機ＥＬ素子１２の各構成を形成するものである。基板Ｗには、後述する成膜用マスクとの位置合わせのため四隅にアライメントマークＡＬ1〜ＡＬ4が設けられている。なお、有機ＥＬ素子１２を駆動するための回路部１１および陽極３１並びに隔壁部３３は、公知の製造方法を用いて形成することができる。したがって、有機ＥＬ装置１０の製造方法を示す概略図においては、特に回路部１１の表示を省略するものである。
【００６１】
図４のステップＳ１は、プラズマ処理工程である。ステップＳ１では、陽極３１と隔壁部３３とが形成された素子基板１をプラズマ処理装置に投入する。そして、図８（ａ）に示すように、酸素を処理ガスとして陽極３１の表面をプラズマ処理する。これは酸素プラズマによって陽極３１のＨＯＭＯレベルを有機膜（正孔輸送層）のＨＯＭＯレベルに近づけることで、陽極３１から注入される正孔に対する有機膜（正孔輸送層）の障壁を相対的に低くして、有機ＥＬ素子１２の発光性能を高めるためである。そして、ステップＳ２へ進む。
【００６２】
以降のステップＳ２〜ステップＳ６では、真空蒸着法により成膜用マスクを用いて膜形成領域Ｅごとに有機膜を成膜する。
【００６３】
＜成膜用マスク＞
より具体的には、図６（ａ）に示すように、成膜用マスクとしての蒸着マスク５０は、基材５１に対してマトリクス状に配置された複数のマスク領域５２と、基材５１の四隅に配置された４つのアライメントマーク５３とを有している。１つのマスク領域５２は、１つの有機ＥＬ装置１０に対応するものであって、マスク領域５２には、成膜パターンすなわち基板Ｗの膜形成領域Ｅに対応した開口部５０ａが形成されている。
【００６４】
蒸着マスク５０に設けられた開口部５０ａは、例えば同図（ｂ）に示すように、１つの画素７（図１参照）に対応するように開口したものである。基板Ｗ（素子基板１）との重ね合わせ精度を考慮して膜形成領域Ｅよりもやや大きな開口面積を有している。また、これに限らず、例えば同図（ｃ）に示すように、同色の発光が得られる複数の画素７からなる列に対応してスリット状に開口したものも有り得る。
【００６５】
本実施形態では、メタルマスクを用いて蒸着マスク５０を構成した。メタルマスクの材料としては、例えばインバーと呼ばれるＦｅ−３６ｗｔ％Ｎｉの強磁性材体などを用いることができる。その厚みはおよそ３０μｍ〜５０μｍ程度である。なお、蒸着マスク５０はメタルマスクに限定されず、高精度に開口部５０ａを形成可能なシリコン基板を用いたシリコンマスクでもよい。
【００６６】
このような蒸着マスク５０は、額縁状のフレーム（図示省略）に歪まないように取り付けられ、前述したように基板Ｗと重ね合わされて用いられる。
【００６７】
＜蒸着装置＞
次に有機膜の成膜を行う蒸着装置について図１１を参照して説明する。図１１（ａ）に示すように、蒸着装置１００は、チャンバー１１１と、チャンバー１１１の底部に設けられ、膜形成材料を収納して蒸発させる蒸着源１１０と、蒸着源１１０に対向して設けられ、基板Ｗをほぼ水平な状態に保持する基板保持部１１３とを有している。また、蒸着源１１０から蒸発する膜形成材料の蒸着速度を測定する膜厚測定手段としての水晶振動子１１２が蒸着源１１０の上方に配設された構造となっている。なお、この他にも、例えばチャンバー１１１内を所定の真空度に減圧する減圧装置や成膜中の基板Ｗの温度を検出する温度計などを備えているが図１１（ａ）では図示省略している。
【００６８】
基板保持部１１３は、外縁側に保持部１１４を有する支持体１１５と、支持体１１５に設けられ、支持体１１５をチャンバー１１１内において吊設する回転軸１１６とを備えている。
【００６９】
保持部１１４はクランプ状の形態となっており、順に重ね合わされた蒸着マスク５０、ワークとしての基板Ｗ、磁石１１７からなる積層体の周辺部を保持している。
【００７０】
図１１（ｂ）に示すように、膜形成領域Ｅが開口するように素子基板１と蒸着マスク５０とが位置決めされて重ね合わされ、保持部１１４によって素子基板１が磁石１１７と蒸着マスク５０との間に挟持される。
蒸着マスク５０は、前述したようにメタルマスクであって磁石１１７により引き付けられる構成となっており、素子基板１の隔壁部３３と密着している。
【００７１】
磁石１１７は、無駄なエネルギーを使わずに安定した磁場が得られ、基板保持部１１３の構造が複雑にならない等の観点から電磁石よりも自発的に磁気（磁束）を生ずる永久磁石が用いられている。磁石１１７としては、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石などが挙げられる。また、これらの磁石粉を樹脂等に混ぜて成型したゴム磁石などでもよい。
【００７２】
蒸着源１１０には、前述した機能層３２を構成する正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈ、発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧ、電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅのうちいずれかの膜形成材料が収納され加熱されることにより蒸発する。これらの膜形成材料が蒸発する間に回転軸１１６が回転することにより基板保持部１１３に保持された基板Ｗが回転する。これにより、素子基板１の膜形成領域Ｅには、各層の膜厚ばらつきが低減された状態で機能層３２を成膜することが可能となっている。
【００７３】
図４のステップＳ２は、正孔輸送層形成工程である。ステップＳ２では、図８（ｂ）に示すように、成膜用マスクとしての蒸着マスク５０の開口部５０ａと、隔壁部３３によって区画された陽極３１を有する膜形成領域Ｅとが合致するように素子基板１と蒸着マスク５０とを位置決めして密着させる。そして、蒸着装置１００にセットされ、チャンバー１１１内に設けられた蒸着源１１０から正孔輸送層形成材料が蒸発して、膜形成領域Ｅごとに正孔輸送層３２ｈが形成される。そして、ステップＳ３〜ステップＳ５へ順次進む。
【００７４】
図４のステップＳ３〜ステップＳ５は、発光層形成工程である。ステップＳ３〜ステップＳ５では、図８（ｃ）〜（ｅ）に示すように、素子基板１は、蒸着マスク５０と重ね合わされた状態で、チャンバー１１１内に設けられた蒸着源１１０から発光層形成材料が蒸発して、膜形成領域Ｅごとに発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧが順に成膜される。そして、ステップＳ６へ進む。
【００７５】
図４のステップＳ６は、電子輸送層形成工程である。ステップＳ６では、図８（ｆ）に示すように、素子基板１は、蒸着マスク５０と重ね合わされた状態で、チャンバー１１１内に設けられた蒸着源１１０から電子輸送層形成材料が蒸発して、膜形成領域Ｅごとに電子輸送層３２ｅが成膜される。
以上のステップＳ２〜ステップＳ６が機能層形成工程に相当する。機能層形成工程では、素子基板１と蒸着マスク５０とが隔壁部３３を介して密着しているので、プラズマ処理された陽極３１や成膜後の各種有機膜の表面に蒸着マスク５０が直接に触れない。したがって、蒸着マスク５０が陽極３１や各種有機膜に直接接触することによる膜欠陥などの不具合が回避されている。また、膜形成領域Ｅ以外に成膜されないので、所望の膜厚を有する機能層３２が成膜される。そして、ステップＳ７へ進む。
【００７６】
図４のステップＳ７は、陰極形成工程である。ステップＳ７では、図８（ｇ）に示すように、蒸着マスク５０が外され機能層３２が形成された素子基板１に対して、例えば真空蒸着法により機能層３２と隔壁部３３とを覆うように陰極３４を成膜する。陰極３４はＩＴＯであり、膜厚は、１００ｎｍ〜２００ｎｍである。これにより、陽極３１と陰極３４との間に機能層３２を有する有機ＥＬ素子１２が形成される。そして、ステップＳ８へ進む。
【００７７】
図４のステップＳ８は、第１ガスバリア層形成工程である。ステップＳ８では、図９（ｈ）および（ｉ）に示すように発光領域６に設けられた複数の有機ＥＬ素子１２を覆うと共に、発光領域６の周辺領域に外縁部４１ａが位置するように第１ガスバリア層４１を形成する。
【００７８】
具体的には、図１２に示すように、複数の有機ＥＬ素子１２が形成された基板Ｗと成膜用マスク７０とを所定の位置で重ね合わせ、プラズマＣＶＤ装置２００を用いてＳｉxＮy（窒化シリコン）からなる第１ガスバリア層４１を対応する素子基板１ごとに成膜する。
【００７９】
＜プラズマＣＶＤ装置＞
プラズマＣＶＤ装置２００は、密閉可能なチャンバー２０１と、チャンバー２０１内において所定の間隔を置いて互いに対向するように設けられた一対の高周波電極２０２，２０４とを備えている。
【００８０】
一方の高周波電極２０２には、成膜用マスク７０が重ねられた基板Ｗが載置され保持部２０３により固定される。
【００８１】
他方の高周波電極２０４は、一方の高周波電極２０２と対向する側に設けられた格子状の開口部と該開口部に連通する気体流路とを有している。成膜材料はキャリアガスによって該気体流路から該開口部を経て対向する高周波電極２０２，２０４間に運ばれる。
【００８２】
チャンバー２０１内は予め減圧手段により所定の圧力となるように減圧され、その後に成膜材料を含むキャリアガスがチャンバー２０１内に導入される。
【００８３】
一対の高周波電極２０２，２０４間において放電を起こすことにより、チャンバー２０１内に導入された処理ガスが励起されてプラズマ状態となる。プラズマ状態となった処理ガスに基板Ｗを晒すことにより、成膜用マスク７０の開口部７２に対応した領域に成膜材料からなる膜を形成することができる。
【００８４】
図７に示すように、成膜用マスク７０は、基材７１と基材７１に開口した複数の開口部７２とを有する。開口部７２は、基板Ｗにおける発光領域６に対応してマトリクス状に開口している。開口部７２の平面的な大きさは、発光領域６よりも一回り大きい。また、基板ＷのアライメントマークＡＬ1〜ＡＬ4（図５参照）に対応した位置に位置合わせ用の開口部７３を有している。成膜用マスク７０も先に説明した蒸着マスク５０と同様にＦｅ−３６ｗｔ％Ｎｉなどの強磁性体からなるメタルマスクが採用されている。
【００８５】
ステップＳ８では、成膜材料としてシラン（ＳｉＨ4）ガスを用い、キャリアガスとして窒素（Ｎ2）ガスを用いて室温にて放電させプラズマを生成させた。形成された第１ガスバリア層４１の膜厚はおよそ２００ｎｍ、屈折率はおよそ１．８６、膜応力はおよそ６０Ｍｐａ、膜密度はおよそ１．７ｇ／ｃｍ3であった。
なお、膜厚は２００ｎｍ〜１２００ｎｍ（好ましくは２００ｎｍ〜６００ｎｍ）とし、成膜時に、一対の高周波電極２０２，２０４間に印加する電圧を下げること、成膜圧力を上げること、あるいは水素ガスを添加して流量を増やすこと等により、所望の膜厚における膜応力、膜密度等を得ることができる。
プラズマＣＶＤ装置２００を用いているので、発光領域６を含む成膜面において多少の凹凸を有していても、これに対応して被覆された第１ガスバリア層４１が得られる。また、成膜用マスク７０の開口部７２を容易に廻り込んで成膜がされるため、発光領域６の周辺領域では、第１ガスバリア層４１の膜厚が外縁部４１ａに向かって薄くなる傾向となる。言い換えれば、断面視で外縁部４１ａはテーパー状となる。
【００８６】
なお、基板Ｗに対する成膜と同時に試料片にも成膜を行う。膜応力は試料片のソリ量から求められる。同じく膜密度は試料片における窒化シリコンの膜厚と単位面積当たりの重量とから求められる。屈折率は特定波長の光に対する試料の透過率を測定することにより求められる。そして、ステップＳ９へ進む。
【００８７】
図４のステップＳ９は、有機樹脂層形成工程である。ステップＳ９では、図９（ｊ）に示すように、少なくとも第１ガスバリア層４１を覆うように例えば透明性を有するエポキシ樹脂などからなる有機樹脂層４５を形成する。有機樹脂層４５の厚みはおよそ５μｍ程度である。
有機樹脂層４５を形成する方法としては、有機樹脂層形成材料に対して溶媒等を添加して適度な粘度に調整し、スクリーンなどを用いて印刷する印刷法や、ノズルから所定の領域に吐出描画する定量吐出法などを用いて塗布した後に乾燥させて成膜する方法が挙げられる。
このようにミクロンオーダーの有機樹脂層４５によって第１ガスバリア層４１を覆うことにより、機能層３２や陰極３４あるいは第１ガスバリア層４１の形成時における異物等を被覆して、この後に成膜される第２ガスバリア層４２の成膜面を平坦化し、且つ第２ガスバリア層４２に対する応力緩和層としての機能も付与することができる。そして、ステップＳ１０へ進む。
【００８８】
図４のステップＳ１０は、第２ガスバリア層形成工程である。ステップＳ１０では、図９（ｋ）および（ｌ）に示すように、平面的に少なくとも有機樹脂層４５を覆い、発光領域６の周辺領域において第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａと有機樹脂層４５の外縁部４５ａとを覆うようにＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）からなる第２ガスバリア層４２を形成する。
【００８９】
具体的には、図１３に示すように、複数の有機ＥＬ素子１２が形成された基板Ｗと成膜用マスク８０とを所定の位置で重ね合わせ、イオンプレーティング装置３００を用いてＳｉＯＮからなる第２ガスバリア層４２を対応する素子基板１ごとに成膜する。
【００９０】
＜イオンプレーティング装置＞
イオンプレーティング装置３００は、気密性のチャンバー（真空容器）３０１と、プラズマビームを発生するプラズマビーム発生器３１０と、チャンバー３０１内を減圧する真空ポンプ３５０とを備えている。真空ポンプ３５０としては、例えば、ターボ分子ポンプ等が用いられている。
【００９１】
チャンバー３０１は、上部の成膜室３０２と下部のプラズマ室３０３とからなり、プラズマ室３０３の内底部３０３ａには、蒸発源としてのハース（陽極）３０４が設けられている。ハース３０４は上方に開口した筒状の容器となっており、内部に成膜材料Ｍが収納されている。また、ハース３０４を取り囲むように補助陽極３４０が設けられている。補助陽極３４０は、内部にコイル３４０ａを有している。
【００９２】
プラズマ室３０３の内壁３０３ｂには、プラズマビーム発生器３１０と、プラズマ室３０３内に反応性ガスＲＧを導入する反応性ガス導入部３５６が取り付けられている。
【００９３】
プラズマビーム発生器３１０は、一方の端部がプラズマ室３０３に開口する導入管３０５を有している。導入管３０５の外側には、これを取り巻くようにステアリングコイルＳＣが設けられている。また、導入管３０５には、第１の中間電極３０６と、第２の中間電極３０７とが互いに同心となるように連結されている。第１の中間電極３０６は内部にコイル３０６ａを有し、第２の中間電極３０７は内部に永久磁石３０７ａとコイル（図示省略）を有している。第１の中間電極３０６および第２の中間電極３０７を介した導入管３０５のもう一方の端には、例えば、ガラス管からなる絶縁管３０８が連結しており、絶縁管３０８の他方の端は、導体板３０９によって閉塞されている。絶縁管３０８の内部には、熱電子放出部材３１２が先端側に設けられた導電性のパイプ３１１と、導体板３０９を貫通して、パイプ３１１の内部にキャリアガスＣＧを導入する配管とを有している。この場合、パイプ３１１は高融点材料のモリブデン、タンタル等からなり、熱電子放出部材３１２は六ホウ化ランタン（ＬａＢ6）を用いている。キャリアガスＣＧは、アルゴン（Ａｒ）ガスである。
【００９４】
イオンプレーティング装置３００は、導体板３０９にマイナス端が接続された第１の可変電源Ｖ１と、第１の中間電極３０６のコイル３０６ａとステアリングコイルＳＣとに接続された第２の可変電源Ｖ２と、第２の中間電極３０７のコイル（図示省略）にプラス端が接続された第３の可変電源Ｖ３と、を備えている。第１の可変電源Ｖ１のプラス端は、第３の可変電源Ｖ３のマイナス端に接続されると共に、抵抗Ｒ0を介して第１の中間電極３０６に接続されている。また、補助陽極３４０に接続されると共に、可変抵抗Ｒ1を介してハース３０４に接続されている。可変抵抗Ｒ1の値を調整することによりハース３０４に印加される電位を調整することができる。
【００９５】
第１の可変電源Ｖ１は、導体板３０９を介して熱電子放出部材３１２に電位を与え、熱電子を放出させる。また、抵抗Ｒ0を所定の大きさに設定し電圧値を調整することで、第１の中間電極３０６が発生する磁場の大きさを制御することができる。第２の可変電源Ｖ２は、その電圧レベルを調整することにより、ステアリングコイルＳＣにより発生する磁場の大きさを調整することができる。
【００９６】
キャリアガスＣＧであるＡｒガスに熱電子放出部材３１２からの電子放出を受けて発生したプラズマビームＰＢは、第１の中間電極３０６によって収束され、ステアリングコイルＳＣが発生する磁場の大きさにより所望の方向にガイドされてプラズマ室３０３に射出される。そして、補助陽極３４０のコイル３４０ａに印加される電圧レベルを調整することにより、補助陽極３４０において発生する磁場の大きさが制御され、射出されたプラズマビームＰＢがハース３０４に導かれる。第３の可変電源Ｖ３は、その電圧レベルを制御することにより、発生したプラズマビームＰＢを収束させるだけでなく、一時的に第２の中間電極３０７に引き付けることができる。例えば、導体板３０９に電圧を与えプラズマビームＰＢを着火してプラズマビーム発生器３１０を暖める際には、発生したプラズマビームＰＢを近くの第２の中間電極３０７に落とすように制御する。すなわち、むやみにプラズマビームＰＢをハース３０４に照射して、成膜材料Ｍが無駄に蒸発するのを防ぐことを可能としている。
【００９７】
プラズマ室３０３のもう一方の内壁３０３ｃには、真空ポンプ３５０に繋がる配管３５５が設けられている。配管３５５には、真空ポンプ３５０側にゲートバルブ（ＧＶ）３５４と、プラズマ室３０３側に圧力調整バルブ３５３とを有している。圧力調整バルブ３５３は、成膜室３０２に設けられた真空計３５１からの信号を受けて圧力コントローラー（ＡＰＣ）３５２が制御信号を生成し、この制御信号を受けて稼動するように構成されている。真空計３５１を成膜室３０２に設置することにより、プラズマビームＰＢの影響を受け難く、真空計３５１の計測の信頼性と寿命を確保している。
真空計３５１の近傍には、非接触型の温度計３６０が設けられており、成膜中の基板Ｗの温度を計測することができる。
【００９８】
成膜室３０２には、ワークとしての基板Ｗが装着される基板装着部３２１と、基板装着部３２１を吊設してハース３０４に対して所定の距離を保って一定方向（Ｘ軸方向）に移動可能な移動機構３２０とが設けられている。移動機構３２０により基板Ｗを移動させて、基板Ｗの表面に薄膜を均一に蒸着することができる。
【００９９】
このようなイオンプレーティング装置３００は、真空ポンプ３５０によりチャンバー３０１内を所定の減圧状態（真空状態）とする。そして、プラズマビーム発生器３１０から発生したプラズマビームＰＢをハース３０４に導くことにより、収納された成膜材料ＭにプラズマビームＰＢを照射する。プラズマビームＰＢが照射された成膜材料Ｍはジュール熱により加熱され蒸発する。蒸発した成膜材料Ｍは、基板装着部３２１に装着された基板Ｗに到達して薄膜として形成される。また、プラズマ室３０３に反応性ガスＲＧを導入すれば、蒸発した成膜材料Ｍと反応性ガスＲＧとを反応させ、反応物からなる薄膜を基板Ｗの表面に形成することもできる。
【０１００】
ステップＳ１０では、イオンプレーティング装置３００を用い、成膜用マスク８０と基板Ｗとを所定の位置で重ね合わせ、基板装着部３２１に保持させる。成膜材料Ｍとして一酸化珪素（ＳｉＯ）を用いる。反応性ガスＲＧとして窒素（Ｎ2）を導入する。真空ポンプ３５０によりチャンバー３０１内をおよそ１×１０-2Ｐａ程度に減圧する。プラズマビーム発生器３１０を稼動させてプラズマビームＰＢを発生させ、ハース３０４に収納されたＳｉＯをおよそ１１００℃〜１３００℃に加熱する。ＳｉＯは昇華材料であり、加熱により蒸発する。一方で反応性ガスＲＧとしてＮ2ガスを導入して、基板Ｗとハース３０４との空間をＮ2で満たし外部からの酸素を遮断した雰囲気を作り出し、機能層３２の酸化を防止する。蒸発したＳｉＯは、Ｎ2と結びついてＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）となり基板Ｗの表面に成膜される。
【０１０１】
このときの成膜温度（基板Ｗの表面温度）は１００℃以下であって、形成された酸化窒化シリコンの膜厚はおよそ２００ｎｍ、屈折率は１．７９、膜応力は５０ＭＰａ、膜密度は２．７ｇ／ｃｍ3であった。
なお、膜厚は２００ｎｍ〜１２００ｎｍ（好ましくは２００ｎｍ〜６００ｎｍ）とし、成膜時の成膜圧力やプラズマビームＰＢのパワーあるいは反応性ガスＲＧの流量を調整する等により、所望の膜厚における膜応力、膜密度等を得ることができる。これらの値は、第１ガスバリア層４１の場合と同様な方法で同時に成膜した試料片を分析することにより得られる。
【０１０２】
なお、第２ガスバリア層４２の成膜時に用いられた成膜用マスク８０は、基板Ｗの発光領域６に対応した複数の開口部８２を有する。該開口部８２の平面的な大きさは、第１ガスバリア層４１の成膜時に用いられた成膜用マスク７０の開口部７２より一回りやや大きい。成膜用マスク８０もメタルマスクが用いられている。イオンプレーティング装置３００を用いた第２ガスバリア層４２の成膜は、プラズマＣＶＤ装置２００を用いた第１ガスバリア層４１の成膜に比べて成膜用マスク８０の開口部８２を廻り込み難い。それゆえに、第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように成膜するために、成膜用マスク８０の開口部８２の大きさは、第１ガスバリア層４１の成膜時の廻り込みを考慮して設計されている。
【０１０３】
このようにして複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を覆うガスバリア構造が出来上がる。そして、図１０に示すように、フィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを有する封止基板２と素子基板１とが発光領域６の周辺領域６ａに配置されたシール材９を介して接合され封着される。シール材９は例えば熱硬化型あるいは紫外線硬化型のエポキシ系接着剤である。シール材９の一部が第２ガスバリア層４２の外縁部４２ａを覆うように配置されている。発光領域６の周辺領域６ａでは、第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａと有機樹脂層４５の外縁部４５ａとを覆って第２ガスバリア層４２が形成されている。
【０１０４】
このような有機ＥＬ装置１０の製造方法によれば、複数の有機ＥＬ素子１２が設けられ成膜面に凹凸を有する発光領域６を高い被覆性を有するプラズマＣＶＤ法で成膜された第１ガスバリア層４１と、有機樹脂層４５と、第１ガスバリア層４１に比べて膜密度が高いイオンプレーティング法で成膜された第２ガスバリア層４２とが順に積層された、高いガスバリア性を有する有機ＥＬ装置１０を製造することができる。
【０１０５】
特に、発光領域６の周辺領域６ａにおいて、第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａおよび有機樹脂層４５の外縁部４５ａが高いガスバリア性を有するＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）からなる第２ガスバリア層４２によって覆われているため、水分等の発光寿命を妨げるガスがシール材９を透過しても発光領域６に浸入することを防ぐことができる。それゆえ、長い発光寿命と安定した発光特性とを兼ね備えた有機ＥＬ装置１０を歩留まりよく製造することができる。
【０１０６】
さらには、プラズマＣＶＤ法を用いて第１ガスバリア層４１を成膜しても、前述した特許文献２のように成膜されたＳｉＮx膜を異方性エッチングする必要がないので、製造工程を簡略化することができる。
【０１０７】
（実施形態２）
次に他の実施形態の有機ＥＬ装置について図１４を参照して説明する。図１４は実施形態２の有機ＥＬ装置の構造を示す要部概略断面図である。なお、実施形態１と同様な構成については、同じ符号を付して説明する。また、有機ＥＬ素子１２を駆動する回路部１１の構成は図示省略されている。
【０１０８】
図１４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１０Ａは、素子基板１上において、隔壁部３３により区画された陽極３１と、陽極３１上に形成された発光層を含む機能層３２と、機能層３２上に形成された陰極３４とからなる有機ＥＬ素子１２が複数設けられた発光領域６を有する。
また、少なくとも発光領域６を覆う第２ガスバリア層４２と、第２ガスバリア層４２に積層された第１ガスバリア層４１と、さらに発光領域６の周辺領域６ａにおいて第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように第１ガスバリア層４１上に積層された第２ガスバリア層４２とを備えている。
【０１０９】
第１ガスバリア層４１は、プラズマＣＶＤ装置２００を用いて成膜されている。成膜条件としては、室温で、成膜速度が１００ｎｍ／ｍｉｎ以上となるように、シランガスと窒素ガスの流量を調整する。これにより膜厚が０．５μｍ〜１０μｍ（好ましくは０．５μｍ〜３μｍ）、屈折率がおよそ１．８６、膜密度がおよそ１．７ｇ／ｃｍ3、膜応力が５０ＭＰａ以下のＳｉxＮy（窒化シリコン）からなる第１ガスバリア層４１を形成した。
【０１１０】
第２ガスバリア層４２は、イオンプレーティング装置３００を用いて成膜されている。成膜条件としては、成膜温度を１００℃以下とし、成膜材料ＭとしてのＳｉＯ（酸化シリコン）をプラズマビームＰＢによって加熱昇華させ、反応性ガスＲＧとしての窒素ガスと反応させることにより、膜厚がおよそ４００ｎｍ、屈折率が１．７９、膜密度がおよそ２．７ｇ／ｃｍ3、膜応力が５０ＭＰａ以下のＳｉＯＮからなる第２ガスバリア層４２を形成した。
【０１１１】
第１ガスバリア層４１および第２ガスバリア層４２とも上記実施形態１と同様にマスク成膜されている。
【０１１２】
このような素子基板１とフィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを有する封止基板２とが発光領域６の周辺領域６ａに配置されたシール材９により接合され封着されている。シール材９の構成は、上記実施形態１と同じであって、その一部が第２ガスバリア層４２の外縁部４２ａを覆うように配置されている。
【０１１３】
上記実施形態２の有機ＥＬ装置１０Ａとその製造方法によれば、無機材料からなる多層のガスバリア構造を有しており、特に発光領域６の周辺領域６ａにおいて第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように膜密度が高い第２ガスバリア層４２が形成されている。したがって、実施形態１の有機ＥＬ装置１０に比べて、第１ガスバリア層４１を第２ガスバリア層４２により挟む構成としているので、より長い発光寿命を実現できる。
【０１１４】
また、上記実施形態１に比べて第１ガスバリア層４１を厚く成膜することによって、上記実施形態１の有機樹脂層４５と同様な平坦化層と応力緩和層の両方の機能を持たせることができる。
【０１１５】
上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおけるガスバリア構造の基本的考え方は、被覆性に優れたプラズマＣＶＤ法を用いて少なくとも発光領域６を覆う第１ガスバリア層４１を形成し、外縁部４１ａを含めて第１ガスバリア層４１が形成された領域を覆うと共に、発光領域６から最も離れたガスバリア層は高い膜密度が得られるイオンプレーティング法により形成された第２ガスバリア層４２とする。
第１ガスバリア層４１および第２ガスバリア層４２をいずれも無機材料により構成することで、有機材料を用いた場合に比べて高いガスバリア性が得られる。特に、ＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）からなる第２ガスバリア層４２を用いることにより、ガスバリア性と光透過性の両方を高いレベルで実現できる。
また、応力緩和層（上記実施形態１の場合は有機樹脂層４５、上記実施形態２の場合は厚く成膜された第１ガスバリア層４１）を第２ガスバリア層４２の下層に配置することで、第２ガスバリア層４２の膜応力が１００ＭＰａ以上となるように膜密度をさらに上昇させて成膜してもよい。これによりさらにガスバリア性を向上させることができる。
【０１１６】
図１５は、膜応力と膜厚との関係を示すグラフである。無機材料であるＳｉxＮyやＳｉＯＮは、ガスバリア性を得るために少なくとも２００ｎｍ程度の膜厚が必要である。また、１．７ｇ／ｃｍ3〜２．７ｇ／ｃｍ3程度の膜密度で成膜した場合には、厚く成膜するとクラック等の欠陥が生ずるおそれがある。それゆえに、膜厚は、２００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲が適当である。
【０１１７】
一方で複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を覆う第１ガスバリア層４１または第２ガスバリア層４２としては、有機ＥＬ素子１２に対して成膜時に余計な熱や応力が加わらないことが好ましい。
それゆえに、図１５に示すように、膜応力と膜厚との積が、１２００００ＭＰａ・ｎｍ（１２０ＧＰａ・ｎｍ）以下となるように斜線でハッチングした領域内で成膜条件を設定することが好ましい。
例えば、有機ＥＬ素子１２を直接覆う第１ガスバリア層４１または第２ガスバリア層４２としては、膜応力を１００ＭＰａ以下として、膜厚の上限を１２００ｎｍとする。
また、例えば、応力緩和層の機能を有する有機樹脂層４５を覆う第２ガスバリア層４２としては、膜応力を６００ＭＰａまで上昇させ、膜厚は２００ｎｍに抑える。
このようにすれば長い発光寿命と高い信頼性とを両立させることが可能となる。
【０１１８】
（実施形態３）
次に本実施形態の電子機器について図１６を参照して説明する。図１６は、電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図である。
【０１１９】
図１６に示すように、本実施形態の電子機器としての携帯型電話機５００は、操作ボタン５０３を備えた本体５０２と、本体５０２にヒンジを介して折畳式に取り付けられた表示部５０１とを備えている。
表示部５０１には、上記実施形態１の有機ＥＬ装置１０または上記実施形態２の有機ＥＬ装置１０Ａが搭載されている。
したがって、発光寿命が長く見栄えのよい携帯型電話機５００を提供することができる。
【０１２０】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１２１】
（変形例１）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおいて、ガスバリア構造はこれに限定されない。図１７（ａ）〜（ｃ）は変形例のガスバリア構造を示す概略断面図である。例えば図１７（ａ）に示すように、少なくとも発光領域を覆うと共に、外縁部４１ａを覆うように第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２とを積層させてもよい。この場合、それぞれの膜厚は４００ｎｍ程度が適当である。
また、図１７（ｂ）に示すように、第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２とが積層された第３ガスバリア層４３に対して、第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２とが積層された第４ガスバリア層４４を積層する構成としてもよい。この場合には、各層の膜厚は２００ｎｍ程度が適当である。
さらには、図１７（ｃ）に示すように、第３ガスバリア層４３と第４ガスバリア層４４との間に有機樹脂層４５を設ける構成としてもよい。
これらの構成によれば、被覆性の高い第１ガスバリア層４１と膜密度が高い第２ガスバリア層４２とが積層された構成を採用しているので、より長い発光寿命を実現可能である。
【０１２２】
（変形例２）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａの製造方法において、機能層形成工程は、機能層３２を構成する有機膜を蒸着法にて成膜する方法に限定されない。例えば、機能性材料を含む液状体を塗布して固化する方法を用いて機能層３２を形成するとしてもよい。このような液状体塗布法を用いても上記実施形態のガスバリア構造を適用することができる。
【０１２３】
（変形例３）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおいて、有機ＥＬ素子１２は白色発光が得られるものに、限定されない。例えば、発光領域６内に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色が得られる有機ＥＬ素子をそれぞれ配置してもよい。その場合に、封止基板２にはフィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを設けなくてもよい。
【０１２４】
（変形例４）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおいて、素子基板１と封止基板２とをシール材９を用いて接合してできた空間３５は、透明な樹脂材料で充填してもよい。素子基板１と封止基板２とを所定の間隔を保って対向配置することができる。
【０１２５】
（変形例５）上記実施形態１の有機ＥＬ装置１０および上記実施形態２の有機ＥＬ装置１０Ａが搭載された電子機器は、携帯型電話機５００に限定されない。例えば、パーソナルコンピューターや携帯型情報端末、ナビゲーター、ビューワーなどの表示部を有する電子機器が挙げられる。また、有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａはフルカラーの発光（表示）が可能なものに限らず、単色発光としてもよい。単色の場合には照明装置や感光性のトナーを露光する露光装置などへの適用が挙げられる。
【符号の説明】
【０１２６】
１…基板としての素子基板、６…発光領域、６ａ…発光領域の周辺領域、１０，１０Ａ…有機ＥＬ装置、１２…有機ＥＬ素子、４１…第１ガスバリア層、４１ａ…第１ガスバリア層の外縁部、４２…第２ガスバリア層、４３…第３ガスバリア層、４４…第４ガスバリア層、４５…有機樹脂層、４５ａ…有機樹脂層の外縁部、５００…電子機器としての携帯型電話機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を備えた有機ＥＬ装置、有機ＥＬ装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記有機ＥＬ装置として、基板上に設けられた発光素子と、該発光素子を覆う保護膜とを有し、該保護膜がアンモニアガスを用いた化学的気相成長法によって成膜された膜密度が異なる窒化シリコン膜によって構成され、該保護膜における表面層の窒化シリコン膜がその下層の窒化シリコン膜よりも高密度となっている表示装置が知られている（特許文献１）。
また、駆動用基板の有機発光素子を有する表示領域が設けられた側に保護膜を形成する工程と、該表示領域に対向する領域に封止基板を配置する工程と、封止基板をマスクとして保護膜を異方性エッチングして該駆動用基板において外部接続領域を露出させる工程とを備えた表示装置の製造方法が知られている（特許文献２）。
【０００３】
上記特許文献１および特許文献２における保護膜は、いずれも水分等の浸入によって発光素子が失活して発光が起こらない部分が生ずることを防止するバリア膜の機能を有している。
このようなバリア膜の製造方法としては、湿式の塗布法を用い、被加工物上に有機膜を成膜する工程と、イオンプレーティング法を用い該被加工物上方にＳｉＯＮ膜またはＳｉＯｘ膜を成膜する工程とを有するバリア多層膜の製造方法が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８４２５１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３４６１０号公報
【特許文献３】特開２００５−３４８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の表示装置では、基板の周縁において保護膜の周端を露出させずに樹脂で完全に覆ってから該基板と封止基板とを貼り合せている。しかしながら、各実施例１〜３において具体的にどの程度の膜厚で低密度と高密度の窒化シリコン膜を積層したのか明らかでない。また、実施例１の保護膜の構成において、信頼性を評価する高温（８０℃）高湿（７５％）試験では、基板の端面から２ｍｍ以上内側の窒化シリコン膜まで水分の浸入が認められている。
上記特許文献２の表示装置の製造方法では、実施例として設定膜厚が２μｍのＳｉＮx（窒化シリコン膜）を異方性エッチングして断面が駆動用基板に対して鉛直な保護膜を形成している。言い換えれば、封止用基板の端部において保護膜が露出されている。
したがって、上記特許文献１および特許文献２の保護膜の構成では、基板の端面側から浸入する水分等に対して十分なバリア性を有していないという課題がある。
【０００６】
また、特許文献３のバリア多層膜の製造方法では、基板上の段差や異物に対して被覆性が高い有機膜を無機材料であるＳｉＯＮ膜やＳｉＯｘ膜で覆うバリア多層膜の構成を提案している。しかしながら、無機材料に比べて有機膜自体の水蒸気透過度が大きいので、バリア多層膜の有機膜と無機膜との界面や基板とバリア多層膜との界面から水分等が浸入するおそれがあり、やはり十分なバリア性を有していないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例の有機ＥＬ装置は、基板上に設けられた複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を平面的に少なくとも覆う無機材料からなる第１ガスバリア層と、前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるように設けられた無機材料からなる第２ガスバリア層とを備え、前記第２ガスバリア層は、前記第１ガスバリア層よりも膜密度が高く、前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うように前記基板上において配置されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、発光領域の周辺領域において第１ガスバリア層の外縁部が第１ガスバリア層よりも膜密度が高い第２ガスバリア層で覆われているので、発光領域からだけでなく周辺領域からの水分等の浸入によって有機ＥＬ素子が失活することを防ぐことができる。すなわち、長い発光寿命が得られる有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜応力が１００ＭＰａ以下であることが好ましい。
この構成によれば、多層のガスバリア構造であったとしてもそれぞれの膜応力が１００ＭＰａ以下に抑えられているので、膜応力による歪で各ガスバリア層にクラックなどの不具合が生ずることを低減できる。すなわち、発光寿命において高い信頼性を得ることができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層が積層されているとしてもよい。
この構成によれば、膜密度が異なる第１および第２ガスバリア層の積層構造により有機ＥＬ素子が保護されるため、有機材料からなるガスバリア層を採用した場合に比べて、長い発光寿命が得られる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例の有機ＥＬ装置において、少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層との間に有機樹脂層が設けられているとしてもよい。
この構成によれば、有機ＥＬ素子の形成あるいは第１ガスバリア層の形成時に異物等が付着しても、異物は有機樹脂層によって被覆される。さらに膜密度が高い第２ガスバリア層によって有機樹脂層が覆われているので、異物等に起因する発光寿命の低下を防ぎ、長い発光寿命を実現することができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に積層された前記第２ガスバリア層と、を備えるとしてもよい。
この構成によれば、より発光寿命が長い有機ＥＬ装置を提供できる。
【００１４】
［適用例６］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第４ガスバリア層と、を備えるとしてもよい。
この構成によれば、発光寿命が長く高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を提供できる。
【００１５】
［適用例７］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層が窒化シリコンからなり、前記第２ガスバリア層が酸化窒化シリコンからなることが好ましい。
この構成によれば、多層のガスバリア構造としても発光領域への水分等の浸入を防ぐ高いガスバリア性と高い透明性とを両立させた有機ＥＬ装置を提供できる。
【００１６】
［適用例８］上記適用例の有機ＥＬ装置において、前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることが好ましい。
この構成によれば、最低限のガスバリア性を確保しつつ、膜厚を増やしてもクラック等の不具合が生じない、高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を提供することができる。
なお、第１ガスバリア層および第２ガスバリア層の膜厚は、２００ｎｍ〜６００ｎｍがより好ましく、膜応力をより低い状態とすることができる。
【００１７】
［適用例９］本適用例の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記基板上に前記複数の有機ＥＬ素子を形成する発光素子形成工程と、前記発光領域を平面的に少なくとも覆うように、プラズマＣＶＤ法を用いて無機材料からなる第１ガスバリア層を形成する第１ガスバリア層形成工程と、前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うと共に、前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるようにイオンプレーティング法を用いて無機材料からなる第２ガスバリア層を形成する第２ガスバリア層形成工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、第１ガスバリア層形成工程では、プラズマＣＶＤ法で第１ガスバリア層を形成するので、成膜面に凹凸などがあっても被覆性のよい第１ガスバリア層を形成できる。第２ガスバリア層形成工程ではイオンプレーティング法を用いるので、プラズマＣＶＤ法で形成された第１ガスバリア層よりも膜密度が高い第２ガスバリア層を形成できる。すなわち、被覆性のよい第１ガスバリア層とこれに対してよりガスバリア性が高い第２ガスバリア層とを組み合わせることにより、発光領域だけでなく、その周辺領域からの水分等の浸入を防止でき、発光寿命が長い有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００１９】
［適用例１０］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層形成工程および前記第２ガスバリア層形成工程は、１００℃以下の成膜温度で前記第１ガスバリア層、前記第２ガスバリア層を形成することが好ましい。
この方法によれば、成膜された第１ガスバリア層および第２ガスバリア層の膜応力を低く抑えて、多層のガスバリア層を備えた有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２０】
［適用例１１］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第２ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層して前記第２ガスバリア層を形成するとしてもよい。
この方法によれば、有機材料からなるガスバリア層と無機材料からなるガスバリア層とを積層する場合に比べて、相互の密着性が確保され高いガスバリア性を有する多層のガスバリア層とすることができる。
【００２１】
［適用例１２］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層上に有機樹脂層を形成する有機樹脂層形成工程をさらに備え、前記第２ガスバリア層形成工程は、前記周辺領域において前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成することが好ましい。
この方法によれば、発光素子形成工程や第１ガスバリア層形成工程において異物等が付着しても、有機樹脂層形成工程において成膜面を被覆して、後に形成される第２ガスバリア層形成工程における異物等の影響を低減することができる。すなわち、第２ガスバリア層における異物等に起因した膜欠陥などの不具合を低減して、長い発光寿命を有する有機ＥＬ装置を歩留まりよく製造することができる。
【００２２】
［適用例１３］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層を積層形成する工程を含み、前記有機樹脂層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層された前記第２ガスバリア層を覆うように前記有機樹脂層を形成するとしてもよい。
この方法によれば、第１ガスバリア層に第２ガスバリア層が積層され、より長い発光寿命を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２３】
［適用例１４］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第２ガスバリア層形成工程は、前記有機樹脂層上に前記第１ガスバリア層を積層形成する工程を含み、積層形成された前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成するとしてもよい。
この方法によれば、より長い発光寿命を有すると共に高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２４】
［適用例１５］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層形成工程は、窒化シリコンからなる前記第１ガスバリア層を形成し、前記第２ガスバリア層形成工程は、酸化窒化シリコンからなる前記第２ガスバリア層を形成することが好ましい。
この方法によれば、高い光透過性とガスバリア性とを兼ね備えた多層のガスバリア構造が形成され、より長い発光寿命を有すると共に高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
【００２５】
［適用例１６］上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法において、前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることが好ましい。
この方法によれば、最低限のガスバリア性を確保しつつ、膜厚を増やしてもクラック等の不具合が生じない、高い信頼性を有する有機ＥＬ装置を製造することができる。
なお、第１ガスバリア層および第２ガスバリア層の膜厚は、２００ｎｍ〜６００ｎｍがより好ましく、膜応力をより低い状態とすることができる。
【００２６】
［適用例１７］本適用例の電子機器は、上記適用例の有機ＥＬ装置または上記適用例の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、発光特性において長い発光寿命と高い信頼性とを兼ね備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態１の有機ＥＬ装置の構成を示す概略正面図。
【図２】実施形態１の有機ＥＬ装置の構造を示す要部断面図。
【図３】実施形態１の有機ＥＬ素子の構成を示す模式図。
【図４】実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート。
【図５】マザー基板を示す概略平面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は機能層の成膜用マスクを示す概略平面図。
【図７】ガスバリア層の成膜用マスクを示す概略平面図。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図。
【図９】（ｈ）〜（ｌ）は実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略図。
【図１０】実施形態１の有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略断面図。
【図１１】蒸着装置の構造を示す概略図。
【図１２】プラズマＣＶＤ装置の構造を示す概略図。
【図１３】イオンプレーティング装置の構造を示す概略図。
【図１４】実施形態２の有機ＥＬ装置の構造を示す要部概略断面図。
【図１５】膜応力と膜厚との関係を示すグラフ。
【図１６】実施形態３の電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は変形例のガスバリア構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２９】
（実施形態１）
＜有機ＥＬ装置＞
まず、本実施形態の有機ＥＬ装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は有機ＥＬ装置の構成を示す概略正面図、図２は有機ＥＬ装置の構造を示す要部断面図、図３は有機ＥＬ素子の構成を示す模式図である。
【００３０】
図１および図２に示すように、有機ＥＬ装置１０は、それぞれの画素７に対応して発光素子である有機ＥＬ素子１２（図２参照）が設けられた素子基板１と、素子基板１に接合され、複数の有機ＥＬ素子１２を少なくとも封止する封止基板２とを備えている。
【００３１】
素子基板１は、有機ＥＬ素子１２を駆動する駆動素子を備えた回路部１１（図２参照）を有している。そして、発光領域６において赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうち同一の発光色が得られる画素７が、同一方向に配列する所謂ストライプ方式の構成となっている。なお、画素７は、実際には非常に微細なものであり、図示の都合上拡大している。
【００３２】
素子基板１は、封止基板２よりも一回り大きく、額縁状に張り出した部分には、駆動素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子８（図２参照）を駆動する２つの走査線駆動回路部３と１つのデータ線駆動回路部４が設けられている。素子基板１の端子部１ａには、これらの駆動回路部３，４と外部駆動回路とを接続するためのフレキシブルな中継基板５が実装されている。
【００３３】
図２に示すように、有機ＥＬ装置１０において、有機ＥＬ素子１２は、第１電極（あるいは画素電極）としての陽極３１と、陽極３１を区画する隔壁部３３と、陽極３１上に積層形成された有機膜からなる発光層を含む機能層３２とを有している。また、機能層３２を介して陽極３１と対向するように形成された第２電極（あるいは共通電極）としての陰極３４を有している。
【００３４】
隔壁部３３は、フェノールまたはポリイミドなどの絶縁性を有する感光性樹脂からなり、画素７を構成する陽極３１の周囲を一部覆って、複数の陽極３１をそれぞれ区画するように設けられている。
【００３５】
陽極３１は、素子基板１上に形成されたＴＦＴ素子８の３端子のうちの１つに接続しており、例えば、透明電極材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を厚さ１００ｎｍ程度に成膜した電極である。なお、図示省略したが、陽極３１の下層（平坦化層２８側）に、絶縁層を介してＡｌからなる反射層が設けられている。当該反射層は、機能層３２における発光を封止基板２側に反射するものである。また、当該反射層はＡｌに限定されず、発光を反射する機能（反射面）を有していればよい。例えば、絶縁性の有機材料あるいは無機材料を用いて凹凸を有する反射面を形成する方法、陽極３１自体を反射機能を有する導電材料で構成し、表面層にＩＴＯ膜を形成する方法などが挙げられる。
【００３６】
陰極３４は、同じく、ＩＴＯなどの透明電極材料により形成されている。
【００３７】
このような複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を少なくとも覆うように第１ガスバリア層４１が設けられている。また、第１ガスバリア層４１に対して、有機樹脂層４５、第２ガスバリア層４２が順に積層されている。
【００３８】
第１ガスバリア層４１は、無機材料からなる例えばＳｉxＮy（窒化シリコン）膜であり、後述するプラズマＣＶＤ装置を用いて透明性を有するように成膜されたものである。
【００３９】
第２ガスバリア層４２は、無機材料からなる例えばＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）膜であり、後述するイオンプレーティング装置を用いて透明性を有するように成膜されたものである。
【００４０】
第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２との間に配置された有機樹脂層４５は、透明性を有する例えばエポキシ系の樹脂材料からなる。有機樹脂層４５は、第１ガスバリア層４１の成膜に際して付着した異物等を被覆し、第２ガスバリア層４２の成膜に際して成膜面の平坦性を確保する目的で設けられている。
【００４１】
第２ガスバリア層４２は、第１ガスバリア層４１に比べて膜密度が高くなるように成膜されている。また、第１ガスバリア層４１および第２ガスバリア層４２は、共に膜応力が所定の値よりも小さくなるように成膜されている。詳しくは後述する有機ＥＬ装置の製造方法において述べる。
【００４２】
封止基板２は、透明なガラス等からなる基板を用いている。有機ＥＬ素子１２に面する側には、画素７の配置に対応した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、３色のフィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂとこれを区画する遮光部３７が設けられている。
【００４３】
有機ＥＬ装置１０は、いわゆるトップエミッション型の構造となっており、陽極３１と陰極３４との間に駆動電流を流して機能層３２で発光した白色光を前述した反射層で反射させ、フィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを介して封止基板２側から取り出す構成となっている。トップエミッション型の構造であるため、素子基板１は、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００４４】
素子基板１には、有機ＥＬ素子１２を駆動する回路部１１が設けられている。すなわち、素子基板１の表面にはＳｉＯ2（二酸化シリコン）を主体とする下地保護層２１が下地として形成され、その上にはシリコン層２２が形成されている。このシリコン層２２の表面には、ＳｉＯ2（二酸化シリコン）および／またはＳｉxＮy（窒化シリコン）を主体とするゲート絶縁層２３が形成されている。
【００４５】
また、シリコン層２２のうち、ゲート絶縁層２３を挟んでゲート電極２６と重なる領域がチャネル領域２２ａとされている。なお、このゲート電極２６は、図示しない走査線の一部である。一方、シリコン層２２を覆い、ゲート電極２６を形成したゲート絶縁層２３の表面には、ＳｉＯ2（二酸化シリコン）を主体とする第１層間絶縁層２７が形成されている。
【００４６】
また、シリコン層２２のうち、チャネル領域２２ａのソース側には、低濃度ソース領域および高濃度ソース領域２２ｃが設けられる一方、チャネル領域２２ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域および高濃度ドレイン領域２２ｂが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２２ｃは、ゲート絶縁層２３と第１層間絶縁層２７とにわたって開孔するコンタクトホール２５ａを介して、ソース電極２５に接続されている。このソース電極２５は、電源線（図示せず）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２２ｂは、ゲート絶縁層２３と第１層間絶縁層２７とにわたって開孔するコンタクトホール２４ａを介して、ソース電極２５と同一層からなるドレイン電極２４に接続されている。
【００４７】
ソース電極２５およびドレイン電極２４が形成された第１層間絶縁層２７の上層には、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする平坦化層２８が形成されている。この平坦化層２８は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂などによって形成されたもので、ＴＦＴ素子８やソース電極２５、ドレイン電極２４などによる表面の凹凸をなくすために形成された公知のものである。
【００４８】
そして、陽極３１が、この平坦化層２８の表面上に形成されると共に、該平坦化層２８に設けられたコンタクトホール２８ａを介してドレイン電極２４に接続されている。すなわち、陽極３１は、ドレイン電極２４を介して、シリコン層２２の高濃度ドレイン領域２２ｂに接続されている。陰極３４は、ＧＮＤに接続されている。したがって、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子８により、上記電源線から陽極３１に供給され陰極３４との間で流れる駆動電流を制御する。これにより、回路部１１は、所望の有機ＥＬ素子１２を発光させカラー表示を可能としている。
【００４９】
なお、有機ＥＬ素子１２を駆動する回路部１１の構成は、これに限定されるものではない。
【００５０】
図３に示すように、有機ＥＬ素子１２は、陽極３１と陰極３４とに挟まれた機能層３２を有する。機能層３２は、例えば、正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈ、各色の発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧ、電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅと呼ばれる複数の薄膜層からなり、素子基板１上の陽極３１側からこの順で積層されている。
【００５１】
正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈとしては、例えば、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。
【００５２】
発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧの形成材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。例えば、発光層３２ＬＲを形成する材料としては、Ａｌｑ3（トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム）をホストとしてアシストドーパントであるルブレンと赤色ドーパントであるＤＣＭ２（ジアノメチレンピラン誘導体）とを含む発光材料が挙げられる。発光層３２ＬＢを形成する材料としては、ＢＨ２１５をホストとして青色ドーパントであるＢＤ１０２を含む発光材料が挙げられる。発光層３２ＬＧを形成する材料としては、ＢＨ２１５をホストとして緑色ドーパントであるＧＤ２０６を含む発光材料が挙げられる。本構成は、いわゆる「ドーパント法」に基づく３色の発光層を備え、白色発光を可能としている。ホストであるＢＨ２１５、ドーパントであるＢＤ１０２、ＧＤ２０６は、いずれも出光興産製の公知材料である。
【００５３】
電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅの形成材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が挙げられる。
【００５４】
これらの正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈ、発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧ、電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅの形成材料は所謂低分子系材料であり、真空蒸着法により成膜することができる。
【００５５】
このような有機ＥＬ素子１２を有する素子基板１は、空間３５を介して透明な封止基板２と対向配置され、発光領域６の周辺領域においてシール材により接合され封止されている。
【００５６】
有機ＥＬ装置１０は、複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を覆う第１ガスバリア層４１と、これに平面的に重畳された膜密度が高い第２ガスバリア層４２とを有している。また、第２ガスバリア層４２は、発光領域６の周辺領域において第１ガスバリア層４１の外縁部を覆うように形成されている。このようなガスバリア構造を有しているため、外部から水分等のガスが発光領域６に浸入することが防止されている。したがって、当該ガスの浸入によって有機ＥＬ素子１２の発光が失活したダークスポットと呼ばれる画素欠陥等の発生が防止され、長い発光寿命が実現されている。
【００５７】
なお、有機ＥＬ装置１０は、トップエミッション型に限定されず、陰極３４を反射機能を有する不透明なＡｌ等の導電材料を用いて成膜し、有機ＥＬ素子１２の発光を陰極３４で反射させて、素子基板１側から取り出すボトムエミッション型の構造としてもよい。
【００５８】
＜有機ＥＬ装置の製造方法＞
図４は有機ＥＬ装置の製造方法を示すフローチャート、図５はマザー基板を示す概略平面図、図６（ａ）〜（ｃ）は機能層の成膜用マスクを示す概略平面図、図７はガスバリア層の成膜用マスクを示す概略平面図、図８（ａ）〜（ｇ）および図９（ｈ）〜（ｌ）並びに図１０は有機ＥＬ装置の製造方法を示す概略図である。図１１は蒸着装置の構造を示す概略図、図１２はプラズマＣＶＤ装置の構造を示す概略図、図１３はイオンプレーティング装置の構造を示す概略図である。
【００５９】
図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１０の製造方法は、素子基板１に表面処理を施すプラズマ処理工程（ステップＳ１）と、正孔輸送層形成工程（ステップＳ２）と、Ｒ，Ｂ，Ｇの発光色が得られる発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧをそれぞれ成膜する発光層形成工程（ステップＳ３〜ステップＳ５）と、電子輸送層形成工程（ステップＳ６）と、陰極形成工程（ステップＳ７）と、プラズマＣＶＤ法を用いて第１ガスバリア層４１を成膜する第１ガスバリア層形成工程（ステップＳ８）と、有機樹脂層形成工程（ステップＳ９）と、イオンプレーティング法を用いて第２ガスバリア層４２を成膜する第２ガスバリア層形成工程（ステップＳ１０）とを備えている。
【００６０】
以降、素子基板１における有機ＥＬ素子１２の形成方法を説明するが、実際には、図５に示すように、素子基板１に該当する領域がマトリクス状に面付けされたマザー基板である基板Ｗに対して、その各発光領域６内に有機ＥＬ素子１２の各構成を形成するものである。基板Ｗには、後述する成膜用マスクとの位置合わせのため四隅にアライメントマークＡＬ1〜ＡＬ4が設けられている。なお、有機ＥＬ素子１２を駆動するための回路部１１および陽極３１並びに隔壁部３３は、公知の製造方法を用いて形成することができる。したがって、有機ＥＬ装置１０の製造方法を示す概略図においては、特に回路部１１の表示を省略するものである。
【００６１】
図４のステップＳ１は、プラズマ処理工程である。ステップＳ１では、陽極３１と隔壁部３３とが形成された素子基板１をプラズマ処理装置に投入する。そして、図８（ａ）に示すように、酸素を処理ガスとして陽極３１の表面をプラズマ処理する。これは酸素プラズマによって陽極３１のＨＯＭＯレベルを有機膜（正孔輸送層）のＨＯＭＯレベルに近づけることで、陽極３１から注入される正孔に対する有機膜（正孔輸送層）の障壁を相対的に低くして、有機ＥＬ素子１２の発光性能を高めるためである。そして、ステップＳ２へ進む。
【００６２】
以降のステップＳ２〜ステップＳ６では、真空蒸着法により成膜用マスクを用いて膜形成領域Ｅごとに有機膜を成膜する。
【００６３】
＜成膜用マスク＞
より具体的には、図６（ａ）に示すように、成膜用マスクとしての蒸着マスク５０は、基材５１に対してマトリクス状に配置された複数のマスク領域５２と、基材５１の四隅に配置された４つのアライメントマーク５３とを有している。１つのマスク領域５２は、１つの有機ＥＬ装置１０に対応するものであって、マスク領域５２には、成膜パターンすなわち基板Ｗの膜形成領域Ｅに対応した開口部５０ａが形成されている。
【００６４】
蒸着マスク５０に設けられた開口部５０ａは、例えば同図（ｂ）に示すように、１つの画素７（図１参照）に対応するように開口したものである。基板Ｗ（素子基板１）との重ね合わせ精度を考慮して膜形成領域Ｅよりもやや大きな開口面積を有している。また、これに限らず、例えば同図（ｃ）に示すように、同色の発光が得られる複数の画素７からなる列に対応してスリット状に開口したものも有り得る。
【００６５】
本実施形態では、メタルマスクを用いて蒸着マスク５０を構成した。メタルマスクの材料としては、例えばインバーと呼ばれるＦｅ−３６ｗｔ％Ｎｉの強磁性材体などを用いることができる。その厚みはおよそ３０μｍ〜５０μｍ程度である。なお、蒸着マスク５０はメタルマスクに限定されず、高精度に開口部５０ａを形成可能なシリコン基板を用いたシリコンマスクでもよい。
【００６６】
このような蒸着マスク５０は、額縁状のフレーム（図示省略）に歪まないように取り付けられ、前述したように基板Ｗと重ね合わされて用いられる。
【００６７】
＜蒸着装置＞
次に有機膜の成膜を行う蒸着装置について図１１を参照して説明する。図１１（ａ）に示すように、蒸着装置１００は、チャンバー１１１と、チャンバー１１１の底部に設けられ、膜形成材料を収納して蒸発させる蒸着源１１０と、蒸着源１１０に対向して設けられ、基板Ｗをほぼ水平な状態に保持する基板保持部１１３とを有している。また、蒸着源１１０から蒸発する膜形成材料の蒸着速度を測定する膜厚測定手段としての水晶振動子１１２が蒸着源１１０の上方に配設された構造となっている。なお、この他にも、例えばチャンバー１１１内を所定の真空度に減圧する減圧装置や成膜中の基板Ｗの温度を検出する温度計などを備えているが図１１（ａ）では図示省略している。
【００６８】
基板保持部１１３は、外縁側に保持部１１４を有する支持体１１５と、支持体１１５に設けられ、支持体１１５をチャンバー１１１内において吊設する回転軸１１６とを備えている。
【００６９】
保持部１１４はクランプ状の形態となっており、順に重ね合わされた蒸着マスク５０、ワークとしての基板Ｗ、磁石１１７からなる積層体の周辺部を保持している。
【００７０】
図１１（ｂ）に示すように、膜形成領域Ｅが開口するように素子基板１と蒸着マスク５０とが位置決めされて重ね合わされ、保持部１１４によって素子基板１が磁石１１７と蒸着マスク５０との間に挟持される。
蒸着マスク５０は、前述したようにメタルマスクであって磁石１１７により引き付けられる構成となっており、素子基板１の隔壁部３３と密着している。
【００７１】
磁石１１７は、無駄なエネルギーを使わずに安定した磁場が得られ、基板保持部１１３の構造が複雑にならない等の観点から電磁石よりも自発的に磁気（磁束）を生ずる永久磁石が用いられている。磁石１１７としては、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石などが挙げられる。また、これらの磁石粉を樹脂等に混ぜて成型したゴム磁石などでもよい。
【００７２】
蒸着源１１０には、前述した機能層３２を構成する正孔輸送層（ＨＴＬ）３２ｈ、発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧ、電子輸送層（ＥＴＬ）３２ｅのうちいずれかの膜形成材料が収納され加熱されることにより蒸発する。これらの膜形成材料が蒸発する間に回転軸１１６が回転することにより基板保持部１１３に保持された基板Ｗが回転する。これにより、素子基板１の膜形成領域Ｅには、各層の膜厚ばらつきが低減された状態で機能層３２を成膜することが可能となっている。
【００７３】
図４のステップＳ２は、正孔輸送層形成工程である。ステップＳ２では、図８（ｂ）に示すように、成膜用マスクとしての蒸着マスク５０の開口部５０ａと、隔壁部３３によって区画された陽極３１を有する膜形成領域Ｅとが合致するように素子基板１と蒸着マスク５０とを位置決めして密着させる。そして、蒸着装置１００にセットされ、チャンバー１１１内に設けられた蒸着源１１０から正孔輸送層形成材料が蒸発して、膜形成領域Ｅごとに正孔輸送層３２ｈが形成される。そして、ステップＳ３〜ステップＳ５へ順次進む。
【００７４】
図４のステップＳ３〜ステップＳ５は、発光層形成工程である。ステップＳ３〜ステップＳ５では、図８（ｃ）〜（ｅ）に示すように、素子基板１は、蒸着マスク５０と重ね合わされた状態で、チャンバー１１１内に設けられた蒸着源１１０から発光層形成材料が蒸発して、膜形成領域Ｅごとに発光層３２ＬＲ，３２ＬＢ，３２ＬＧが順に成膜される。そして、ステップＳ６へ進む。
【００７５】
図４のステップＳ６は、電子輸送層形成工程である。ステップＳ６では、図８（ｆ）に示すように、素子基板１は、蒸着マスク５０と重ね合わされた状態で、チャンバー１１１内に設けられた蒸着源１１０から電子輸送層形成材料が蒸発して、膜形成領域Ｅごとに電子輸送層３２ｅが成膜される。
以上のステップＳ２〜ステップＳ６が機能層形成工程に相当する。機能層形成工程では、素子基板１と蒸着マスク５０とが隔壁部３３を介して密着しているので、プラズマ処理された陽極３１や成膜後の各種有機膜の表面に蒸着マスク５０が直接に触れない。したがって、蒸着マスク５０が陽極３１や各種有機膜に直接接触することによる膜欠陥などの不具合が回避されている。また、膜形成領域Ｅ以外に成膜されないので、所望の膜厚を有する機能層３２が成膜される。そして、ステップＳ７へ進む。
【００７６】
図４のステップＳ７は、陰極形成工程である。ステップＳ７では、図８（ｇ）に示すように、蒸着マスク５０が外され機能層３２が形成された素子基板１に対して、例えば真空蒸着法により機能層３２と隔壁部３３とを覆うように陰極３４を成膜する。陰極３４はＩＴＯであり、膜厚は、１００ｎｍ〜２００ｎｍである。これにより、陽極３１と陰極３４との間に機能層３２を有する有機ＥＬ素子１２が形成される。そして、ステップＳ８へ進む。
【００７７】
図４のステップＳ８は、第１ガスバリア層形成工程である。ステップＳ８では、図９（ｈ）および（ｉ）に示すように発光領域６に設けられた複数の有機ＥＬ素子１２を覆うと共に、発光領域６の周辺領域に外縁部４１ａが位置するように第１ガスバリア層４１を形成する。
【００７８】
具体的には、図１２に示すように、複数の有機ＥＬ素子１２が形成された基板Ｗと成膜用マスク７０とを所定の位置で重ね合わせ、プラズマＣＶＤ装置２００を用いてＳｉxＮy（窒化シリコン）からなる第１ガスバリア層４１を対応する素子基板１ごとに成膜する。
【００７９】
＜プラズマＣＶＤ装置＞
プラズマＣＶＤ装置２００は、密閉可能なチャンバー２０１と、チャンバー２０１内において所定の間隔を置いて互いに対向するように設けられた一対の高周波電極２０２，２０４とを備えている。
【００８０】
一方の高周波電極２０２には、成膜用マスク７０が重ねられた基板Ｗが載置され保持部２０３により固定される。
【００８１】
他方の高周波電極２０４は、一方の高周波電極２０２と対向する側に設けられた格子状の開口部と該開口部に連通する気体流路とを有している。成膜材料はキャリアガスによって該気体流路から該開口部を経て対向する高周波電極２０２，２０４間に運ばれる。
【００８２】
チャンバー２０１内は予め減圧手段により所定の圧力となるように減圧され、その後に成膜材料を含むキャリアガスがチャンバー２０１内に導入される。
【００８３】
一対の高周波電極２０２，２０４間において放電を起こすことにより、チャンバー２０１内に導入された処理ガスが励起されてプラズマ状態となる。プラズマ状態となった処理ガスに基板Ｗを晒すことにより、成膜用マスク７０の開口部７２に対応した領域に成膜材料からなる膜を形成することができる。
【００８４】
図７に示すように、成膜用マスク７０は、基材７１と基材７１に開口した複数の開口部７２とを有する。開口部７２は、基板Ｗにおける発光領域６に対応してマトリクス状に開口している。開口部７２の平面的な大きさは、発光領域６よりも一回り大きい。また、基板ＷのアライメントマークＡＬ1〜ＡＬ4（図５参照）に対応した位置に位置合わせ用の開口部７３を有している。成膜用マスク７０も先に説明した蒸着マスク５０と同様にＦｅ−３６ｗｔ％Ｎｉなどの強磁性体からなるメタルマスクが採用されている。
【００８５】
ステップＳ８では、成膜材料としてシラン（ＳｉＨ4）ガスを用い、キャリアガスとして窒素（Ｎ2）ガスを用いて室温にて放電させプラズマを生成させた。形成された第１ガスバリア層４１の膜厚はおよそ２００ｎｍ、屈折率はおよそ１．８６、膜応力はおよそ６０Ｍｐａ、膜密度はおよそ１．７ｇ／ｃｍ3であった。
なお、膜厚は２００ｎｍ〜１２００ｎｍ（好ましくは２００ｎｍ〜６００ｎｍ）とし、成膜時に、一対の高周波電極２０２，２０４間に印加する電圧を下げること、成膜圧力を上げること、あるいは水素ガスを添加して流量を増やすこと等により、所望の膜厚における膜応力、膜密度等を得ることができる。
プラズマＣＶＤ装置２００を用いているので、発光領域６を含む成膜面において多少の凹凸を有していても、これに対応して被覆された第１ガスバリア層４１が得られる。また、成膜用マスク７０の開口部７２を容易に廻り込んで成膜がされるため、発光領域６の周辺領域では、第１ガスバリア層４１の膜厚が外縁部４１ａに向かって薄くなる傾向となる。言い換えれば、断面視で外縁部４１ａはテーパー状となる。
【００８６】
なお、基板Ｗに対する成膜と同時に試料片にも成膜を行う。膜応力は試料片のソリ量から求められる。同じく膜密度は試料片における窒化シリコンの膜厚と単位面積当たりの重量とから求められる。屈折率は特定波長の光に対する試料の透過率を測定することにより求められる。そして、ステップＳ９へ進む。
【００８７】
図４のステップＳ９は、有機樹脂層形成工程である。ステップＳ９では、図９（ｊ）に示すように、少なくとも第１ガスバリア層４１を覆うように例えば透明性を有するエポキシ樹脂などからなる有機樹脂層４５を形成する。有機樹脂層４５の厚みはおよそ５μｍ程度である。
有機樹脂層４５を形成する方法としては、有機樹脂層形成材料に対して溶媒等を添加して適度な粘度に調整し、スクリーンなどを用いて印刷する印刷法や、ノズルから所定の領域に吐出描画する定量吐出法などを用いて塗布した後に乾燥させて成膜する方法が挙げられる。
このようにミクロンオーダーの有機樹脂層４５によって第１ガスバリア層４１を覆うことにより、機能層３２や陰極３４あるいは第１ガスバリア層４１の形成時における異物等を被覆して、この後に成膜される第２ガスバリア層４２の成膜面を平坦化し、且つ第２ガスバリア層４２に対する応力緩和層としての機能も付与することができる。そして、ステップＳ１０へ進む。
【００８８】
図４のステップＳ１０は、第２ガスバリア層形成工程である。ステップＳ１０では、図９（ｋ）および（ｌ）に示すように、平面的に少なくとも有機樹脂層４５を覆い、発光領域６の周辺領域において第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａと有機樹脂層４５の外縁部４５ａとを覆うようにＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）からなる第２ガスバリア層４２を形成する。
【００８９】
具体的には、図１３に示すように、複数の有機ＥＬ素子１２が形成された基板Ｗと成膜用マスク８０とを所定の位置で重ね合わせ、イオンプレーティング装置３００を用いてＳｉＯＮからなる第２ガスバリア層４２を対応する素子基板１ごとに成膜する。
【００９０】
＜イオンプレーティング装置＞
イオンプレーティング装置３００は、気密性のチャンバー（真空容器）３０１と、プラズマビームを発生するプラズマビーム発生器３１０と、チャンバー３０１内を減圧する真空ポンプ３５０とを備えている。真空ポンプ３５０としては、例えば、ターボ分子ポンプ等が用いられている。
【００９１】
チャンバー３０１は、上部の成膜室３０２と下部のプラズマ室３０３とからなり、プラズマ室３０３の内底部３０３ａには、蒸発源としてのハース（陽極）３０４が設けられている。ハース３０４は上方に開口した筒状の容器となっており、内部に成膜材料Ｍが収納されている。また、ハース３０４を取り囲むように補助陽極３４０が設けられている。補助陽極３４０は、内部にコイル３４０ａを有している。
【００９２】
プラズマ室３０３の内壁３０３ｂには、プラズマビーム発生器３１０と、プラズマ室３０３内に反応性ガスＲＧを導入する反応性ガス導入部３５６が取り付けられている。
【００９３】
プラズマビーム発生器３１０は、一方の端部がプラズマ室３０３に開口する導入管３０５を有している。導入管３０５の外側には、これを取り巻くようにステアリングコイルＳＣが設けられている。また、導入管３０５には、第１の中間電極３０６と、第２の中間電極３０７とが互いに同心となるように連結されている。第１の中間電極３０６は内部にコイル３０６ａを有し、第２の中間電極３０７は内部に永久磁石３０７ａとコイル（図示省略）を有している。第１の中間電極３０６および第２の中間電極３０７を介した導入管３０５のもう一方の端には、例えば、ガラス管からなる絶縁管３０８が連結しており、絶縁管３０８の他方の端は、導体板３０９によって閉塞されている。絶縁管３０８の内部には、熱電子放出部材３１２が先端側に設けられた導電性のパイプ３１１と、導体板３０９を貫通して、パイプ３１１の内部にキャリアガスＣＧを導入する配管とを有している。この場合、パイプ３１１は高融点材料のモリブデン、タンタル等からなり、熱電子放出部材３１２は六ホウ化ランタン（ＬａＢ6）を用いている。キャリアガスＣＧは、アルゴン（Ａｒ）ガスである。
【００９４】
イオンプレーティング装置３００は、導体板３０９にマイナス端が接続された第１の可変電源Ｖ１と、第１の中間電極３０６のコイル３０６ａとステアリングコイルＳＣとに接続された第２の可変電源Ｖ２と、第２の中間電極３０７のコイル（図示省略）にプラス端が接続された第３の可変電源Ｖ３と、を備えている。第１の可変電源Ｖ１のプラス端は、第３の可変電源Ｖ３のマイナス端に接続されると共に、抵抗Ｒ0を介して第１の中間電極３０６に接続されている。また、補助陽極３４０に接続されると共に、可変抵抗Ｒ1を介してハース３０４に接続されている。可変抵抗Ｒ1の値を調整することによりハース３０４に印加される電位を調整することができる。
【００９５】
第１の可変電源Ｖ１は、導体板３０９を介して熱電子放出部材３１２に電位を与え、熱電子を放出させる。また、抵抗Ｒ0を所定の大きさに設定し電圧値を調整することで、第１の中間電極３０６が発生する磁場の大きさを制御することができる。第２の可変電源Ｖ２は、その電圧レベルを調整することにより、ステアリングコイルＳＣにより発生する磁場の大きさを調整することができる。
【００９６】
キャリアガスＣＧであるＡｒガスに熱電子放出部材３１２からの電子放出を受けて発生したプラズマビームＰＢは、第１の中間電極３０６によって収束され、ステアリングコイルＳＣが発生する磁場の大きさにより所望の方向にガイドされてプラズマ室３０３に射出される。そして、補助陽極３４０のコイル３４０ａに印加される電圧レベルを調整することにより、補助陽極３４０において発生する磁場の大きさが制御され、射出されたプラズマビームＰＢがハース３０４に導かれる。第３の可変電源Ｖ３は、その電圧レベルを制御することにより、発生したプラズマビームＰＢを収束させるだけでなく、一時的に第２の中間電極３０７に引き付けることができる。例えば、導体板３０９に電圧を与えプラズマビームＰＢを着火してプラズマビーム発生器３１０を暖める際には、発生したプラズマビームＰＢを近くの第２の中間電極３０７に落とすように制御する。すなわち、むやみにプラズマビームＰＢをハース３０４に照射して、成膜材料Ｍが無駄に蒸発するのを防ぐことを可能としている。
【００９７】
プラズマ室３０３のもう一方の内壁３０３ｃには、真空ポンプ３５０に繋がる配管３５５が設けられている。配管３５５には、真空ポンプ３５０側にゲートバルブ（ＧＶ）３５４と、プラズマ室３０３側に圧力調整バルブ３５３とを有している。圧力調整バルブ３５３は、成膜室３０２に設けられた真空計３５１からの信号を受けて圧力コントローラー（ＡＰＣ）３５２が制御信号を生成し、この制御信号を受けて稼動するように構成されている。真空計３５１を成膜室３０２に設置することにより、プラズマビームＰＢの影響を受け難く、真空計３５１の計測の信頼性と寿命を確保している。
真空計３５１の近傍には、非接触型の温度計３６０が設けられており、成膜中の基板Ｗの温度を計測することができる。
【００９８】
成膜室３０２には、ワークとしての基板Ｗが装着される基板装着部３２１と、基板装着部３２１を吊設してハース３０４に対して所定の距離を保って一定方向（Ｘ軸方向）に移動可能な移動機構３２０とが設けられている。移動機構３２０により基板Ｗを移動させて、基板Ｗの表面に薄膜を均一に蒸着することができる。
【００９９】
このようなイオンプレーティング装置３００は、真空ポンプ３５０によりチャンバー３０１内を所定の減圧状態（真空状態）とする。そして、プラズマビーム発生器３１０から発生したプラズマビームＰＢをハース３０４に導くことにより、収納された成膜材料ＭにプラズマビームＰＢを照射する。プラズマビームＰＢが照射された成膜材料Ｍはジュール熱により加熱され蒸発する。蒸発した成膜材料Ｍは、基板装着部３２１に装着された基板Ｗに到達して薄膜として形成される。また、プラズマ室３０３に反応性ガスＲＧを導入すれば、蒸発した成膜材料Ｍと反応性ガスＲＧとを反応させ、反応物からなる薄膜を基板Ｗの表面に形成することもできる。
【０１００】
ステップＳ１０では、イオンプレーティング装置３００を用い、成膜用マスク８０と基板Ｗとを所定の位置で重ね合わせ、基板装着部３２１に保持させる。成膜材料Ｍとして一酸化珪素（ＳｉＯ）を用いる。反応性ガスＲＧとして窒素（Ｎ2）を導入する。真空ポンプ３５０によりチャンバー３０１内をおよそ１×１０-2Ｐａ程度に減圧する。プラズマビーム発生器３１０を稼動させてプラズマビームＰＢを発生させ、ハース３０４に収納されたＳｉＯをおよそ１１００℃〜１３００℃に加熱する。ＳｉＯは昇華材料であり、加熱により蒸発する。一方で反応性ガスＲＧとしてＮ2ガスを導入して、基板Ｗとハース３０４との空間をＮ2で満たし外部からの酸素を遮断した雰囲気を作り出し、機能層３２の酸化を防止する。蒸発したＳｉＯは、Ｎ2と結びついてＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）となり基板Ｗの表面に成膜される。
【０１０１】
このときの成膜温度（基板Ｗの表面温度）は１００℃以下であって、形成された酸化窒化シリコンの膜厚はおよそ２００ｎｍ、屈折率は１．７９、膜応力は５０ＭＰａ、膜密度は２．７ｇ／ｃｍ3であった。
なお、膜厚は２００ｎｍ〜１２００ｎｍ（好ましくは２００ｎｍ〜６００ｎｍ）とし、成膜時の成膜圧力やプラズマビームＰＢのパワーあるいは反応性ガスＲＧの流量を調整する等により、所望の膜厚における膜応力、膜密度等を得ることができる。これらの値は、第１ガスバリア層４１の場合と同様な方法で同時に成膜した試料片を分析することにより得られる。
【０１０２】
なお、第２ガスバリア層４２の成膜時に用いられた成膜用マスク８０は、基板Ｗの発光領域６に対応した複数の開口部８２を有する。該開口部８２の平面的な大きさは、第１ガスバリア層４１の成膜時に用いられた成膜用マスク７０の開口部７２より一回りやや大きい。成膜用マスク８０もメタルマスクが用いられている。イオンプレーティング装置３００を用いた第２ガスバリア層４２の成膜は、プラズマＣＶＤ装置２００を用いた第１ガスバリア層４１の成膜に比べて成膜用マスク８０の開口部８２を廻り込み難い。それゆえに、第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように成膜するために、成膜用マスク８０の開口部８２の大きさは、第１ガスバリア層４１の成膜時の廻り込みを考慮して設計されている。
【０１０３】
このようにして複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を覆うガスバリア構造が出来上がる。そして、図１０に示すように、フィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを有する封止基板２と素子基板１とが発光領域６の周辺領域６ａに配置されたシール材９を介して接合され封着される。シール材９は例えば熱硬化型あるいは紫外線硬化型のエポキシ系接着剤である。シール材９の一部が第２ガスバリア層４２の外縁部４２ａを覆うように配置されている。発光領域６の周辺領域６ａでは、第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａと有機樹脂層４５の外縁部４５ａとを覆って第２ガスバリア層４２が形成されている。
【０１０４】
このような有機ＥＬ装置１０の製造方法によれば、複数の有機ＥＬ素子１２が設けられ成膜面に凹凸を有する発光領域６を高い被覆性を有するプラズマＣＶＤ法で成膜された第１ガスバリア層４１と、有機樹脂層４５と、第１ガスバリア層４１に比べて膜密度が高いイオンプレーティング法で成膜された第２ガスバリア層４２とが順に積層された、高いガスバリア性を有する有機ＥＬ装置１０を製造することができる。
【０１０５】
特に、発光領域６の周辺領域６ａにおいて、第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａおよび有機樹脂層４５の外縁部４５ａが高いガスバリア性を有するＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）からなる第２ガスバリア層４２によって覆われているため、水分等の発光寿命を妨げるガスがシール材９を透過しても発光領域６に浸入することを防ぐことができる。それゆえ、長い発光寿命と安定した発光特性とを兼ね備えた有機ＥＬ装置１０を歩留まりよく製造することができる。
【０１０６】
さらには、プラズマＣＶＤ法を用いて第１ガスバリア層４１を成膜しても、前述した特許文献２のように成膜されたＳｉＮx膜を異方性エッチングする必要がないので、製造工程を簡略化することができる。
【０１０７】
（実施形態２）
次に他の実施形態の有機ＥＬ装置について図１４を参照して説明する。図１４は実施形態２の有機ＥＬ装置の構造を示す要部概略断面図である。なお、実施形態１と同様な構成については、同じ符号を付して説明する。また、有機ＥＬ素子１２を駆動する回路部１１の構成は図示省略されている。
【０１０８】
図１４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１０Ａは、素子基板１上において、隔壁部３３により区画された陽極３１と、陽極３１上に形成された発光層を含む機能層３２と、機能層３２上に形成された陰極３４とからなる有機ＥＬ素子１２が複数設けられた発光領域６を有する。
また、少なくとも発光領域６を覆う第２ガスバリア層４２と、第２ガスバリア層４２に積層された第１ガスバリア層４１と、さらに発光領域６の周辺領域６ａにおいて第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように第１ガスバリア層４１上に積層された第２ガスバリア層４２とを備えている。
【０１０９】
第１ガスバリア層４１は、プラズマＣＶＤ装置２００を用いて成膜されている。成膜条件としては、室温で、成膜速度が１００ｎｍ／ｍｉｎ以上となるように、シランガスと窒素ガスの流量を調整する。これにより膜厚が０．５μｍ〜１０μｍ（好ましくは０．５μｍ〜３μｍ）、屈折率がおよそ１．８６、膜密度がおよそ１．７ｇ／ｃｍ3、膜応力が５０ＭＰａ以下のＳｉxＮy（窒化シリコン）からなる第１ガスバリア層４１を形成した。
【０１１０】
第２ガスバリア層４２は、イオンプレーティング装置３００を用いて成膜されている。成膜条件としては、成膜温度を１００℃以下とし、成膜材料ＭとしてのＳｉＯ（酸化シリコン）をプラズマビームＰＢによって加熱昇華させ、反応性ガスＲＧとしての窒素ガスと反応させることにより、膜厚がおよそ４００ｎｍ、屈折率が１．７９、膜密度がおよそ２．７ｇ／ｃｍ3、膜応力が５０ＭＰａ以下のＳｉＯＮからなる第２ガスバリア層４２を形成した。
【０１１１】
第１ガスバリア層４１および第２ガスバリア層４２とも上記実施形態１と同様にマスク成膜されている。
【０１１２】
このような素子基板１とフィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを有する封止基板２とが発光領域６の周辺領域６ａに配置されたシール材９により接合され封着されている。シール材９の構成は、上記実施形態１と同じであって、その一部が第２ガスバリア層４２の外縁部４２ａを覆うように配置されている。
【０１１３】
上記実施形態２の有機ＥＬ装置１０Ａとその製造方法によれば、無機材料からなる多層のガスバリア構造を有しており、特に発光領域６の周辺領域６ａにおいて第１ガスバリア層４１の外縁部４１ａを覆うように膜密度が高い第２ガスバリア層４２が形成されている。したがって、実施形態１の有機ＥＬ装置１０に比べて、第１ガスバリア層４１を第２ガスバリア層４２により挟む構成としているので、より長い発光寿命を実現できる。
【０１１４】
また、上記実施形態１に比べて第１ガスバリア層４１を厚く成膜することによって、上記実施形態１の有機樹脂層４５と同様な平坦化層と応力緩和層の両方の機能を持たせることができる。
【０１１５】
上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおけるガスバリア構造の基本的考え方は、被覆性に優れたプラズマＣＶＤ法を用いて少なくとも発光領域６を覆う第１ガスバリア層４１を形成し、外縁部４１ａを含めて第１ガスバリア層４１が形成された領域を覆うと共に、発光領域６から最も離れたガスバリア層は高い膜密度が得られるイオンプレーティング法により形成された第２ガスバリア層４２とする。
第１ガスバリア層４１および第２ガスバリア層４２をいずれも無機材料により構成することで、有機材料を用いた場合に比べて高いガスバリア性が得られる。特に、ＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）からなる第２ガスバリア層４２を用いることにより、ガスバリア性と光透過性の両方を高いレベルで実現できる。
また、応力緩和層（上記実施形態１の場合は有機樹脂層４５、上記実施形態２の場合は厚く成膜された第１ガスバリア層４１）を第２ガスバリア層４２の下層に配置することで、第２ガスバリア層４２の膜応力が１００ＭＰａ以上となるように膜密度をさらに上昇させて成膜してもよい。これによりさらにガスバリア性を向上させることができる。
【０１１６】
図１５は、膜応力と膜厚との関係を示すグラフである。無機材料であるＳｉxＮyやＳｉＯＮは、ガスバリア性を得るために少なくとも２００ｎｍ程度の膜厚が必要である。また、１．７ｇ／ｃｍ3〜２．７ｇ／ｃｍ3程度の膜密度で成膜した場合には、厚く成膜するとクラック等の欠陥が生ずるおそれがある。それゆえに、膜厚は、２００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲が適当である。
【０１１７】
一方で複数の有機ＥＬ素子１２が設けられた発光領域６を覆う第１ガスバリア層４１または第２ガスバリア層４２としては、有機ＥＬ素子１２に対して成膜時に余計な熱や応力が加わらないことが好ましい。
それゆえに、図１５に示すように、膜応力と膜厚との積が、１２００００ＭＰａ・ｎｍ（１２０ＧＰａ・ｎｍ）以下となるように斜線でハッチングした領域内で成膜条件を設定することが好ましい。
例えば、有機ＥＬ素子１２を直接覆う第１ガスバリア層４１または第２ガスバリア層４２としては、膜応力を１００ＭＰａ以下として、膜厚の上限を１２００ｎｍとする。
また、例えば、応力緩和層の機能を有する有機樹脂層４５を覆う第２ガスバリア層４２としては、膜応力を６００ＭＰａまで上昇させ、膜厚は２００ｎｍに抑える。
このようにすれば長い発光寿命と高い信頼性とを両立させることが可能となる。
【０１１８】
（実施形態３）
次に本実施形態の電子機器について図１６を参照して説明する。図１６は、電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図である。
【０１１９】
図１６に示すように、本実施形態の電子機器としての携帯型電話機５００は、操作ボタン５０３を備えた本体５０２と、本体５０２にヒンジを介して折畳式に取り付けられた表示部５０１とを備えている。
表示部５０１には、上記実施形態１の有機ＥＬ装置１０または上記実施形態２の有機ＥＬ装置１０Ａが搭載されている。
したがって、発光寿命が長く見栄えのよい携帯型電話機５００を提供することができる。
【０１２０】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１２１】
（変形例１）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおいて、ガスバリア構造はこれに限定されない。図１７（ａ）〜（ｃ）は変形例のガスバリア構造を示す概略断面図である。例えば図１７（ａ）に示すように、少なくとも発光領域を覆うと共に、外縁部４１ａを覆うように第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２とを積層させてもよい。この場合、それぞれの膜厚は４００ｎｍ程度が適当である。
また、図１７（ｂ）に示すように、第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２とが積層された第３ガスバリア層４３に対して、第１ガスバリア層４１と第２ガスバリア層４２とが積層された第４ガスバリア層４４を積層する構成としてもよい。この場合には、各層の膜厚は２００ｎｍ程度が適当である。
さらには、図１７（ｃ）に示すように、第３ガスバリア層４３と第４ガスバリア層４４との間に有機樹脂層４５を設ける構成としてもよい。
これらの構成によれば、被覆性の高い第１ガスバリア層４１と膜密度が高い第２ガスバリア層４２とが積層された構成を採用しているので、より長い発光寿命を実現可能である。
【０１２２】
（変形例２）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａの製造方法において、機能層形成工程は、機能層３２を構成する有機膜を蒸着法にて成膜する方法に限定されない。例えば、機能性材料を含む液状体を塗布して固化する方法を用いて機能層３２を形成するとしてもよい。このような液状体塗布法を用いても上記実施形態のガスバリア構造を適用することができる。
【０１２３】
（変形例３）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおいて、有機ＥＬ素子１２は白色発光が得られるものに、限定されない。例えば、発光領域６内に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色が得られる有機ＥＬ素子をそれぞれ配置してもよい。その場合に、封止基板２にはフィルターエレメント３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを設けなくてもよい。
【０１２４】
（変形例４）上記実施形態の有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａにおいて、素子基板１と封止基板２とをシール材９を用いて接合してできた空間３５は、透明な樹脂材料で充填してもよい。素子基板１と封止基板２とを所定の間隔を保って対向配置することができる。
【０１２５】
（変形例５）上記実施形態１の有機ＥＬ装置１０および上記実施形態２の有機ＥＬ装置１０Ａが搭載された電子機器は、携帯型電話機５００に限定されない。例えば、パーソナルコンピューターや携帯型情報端末、ナビゲーター、ビューワーなどの表示部を有する電子機器が挙げられる。また、有機ＥＬ装置１０および有機ＥＬ装置１０Ａはフルカラーの発光（表示）が可能なものに限らず、単色発光としてもよい。単色の場合には照明装置や感光性のトナーを露光する露光装置などへの適用が挙げられる。
【符号の説明】
【０１２６】
１…基板としての素子基板、６…発光領域、６ａ…発光領域の周辺領域、１０，１０Ａ…有機ＥＬ装置、１２…有機ＥＬ素子、４１…第１ガスバリア層、４１ａ…第１ガスバリア層の外縁部、４２…第２ガスバリア層、４３…第３ガスバリア層、４４…第４ガスバリア層、４５…有機樹脂層、４５ａ…有機樹脂層の外縁部、５００…電子機器としての携帯型電話機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた複数の有機ＥＬ素子と、
前記複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を平面的に少なくとも覆う無機材料からなる第１ガスバリア層と、
前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるように設けられた無機材料からなる第２ガスバリア層とを備え、
前記第２ガスバリア層は、前記第１ガスバリア層よりも膜密度が高く、前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うように前記基板上において配置されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜応力が１００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層が積層されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層との間に有機樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、
前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、
前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に積層された前記第２ガスバリア層と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、
前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、
前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第４ガスバリア層と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記第１ガスバリア層が窒化シリコンからなり、前記第２ガスバリア層が酸化窒化シリコンからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項９】
基板上に複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記基板上に前記複数の有機ＥＬ素子を形成する発光素子形成工程と、
前記発光領域を平面的に少なくとも覆うように、プラズマＣＶＤ法を用いて無機材料からなる第１ガスバリア層を形成する第１ガスバリア層形成工程と、
前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うと共に、前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるようにイオンプレーティング法を用いて無機材料からなる第２ガスバリア層を形成する第２ガスバリア層形成工程と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１ガスバリア層形成工程および前記第２ガスバリア層形成工程は、１００℃以下の成膜温度で前記第１ガスバリア層、前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第２ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層して前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９または１０に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１２】
少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層上に有機樹脂層を形成する有機樹脂層形成工程をさらに備え、
前記第２ガスバリア層形成工程は、前記周辺領域において前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９または１０に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層を積層形成する工程を含み、
前記有機樹脂層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層された前記第２ガスバリア層を覆うように前記有機樹脂層を形成することを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２ガスバリア層形成工程は、前記有機樹脂層上に前記第１ガスバリア層を積層形成する工程を含み、積層形成された前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１ガスバリア層形成工程は、窒化シリコンからなる前記第１ガスバリア層を形成し、前記第２ガスバリア層形成工程は、酸化窒化シリコンからなる前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする請求項１５に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置または請求項９乃至１６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板上に設けられた複数の有機ＥＬ素子と、
前記複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を平面的に少なくとも覆う無機材料からなる第１ガスバリア層と、
前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるように設けられた無機材料からなる第２ガスバリア層とを備え、
前記第２ガスバリア層は、前記第１ガスバリア層よりも膜密度が高く、前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うように前記基板上において配置されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜応力が１００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層が積層されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層との間に有機樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、
前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、
前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に積層された前記第２ガスバリア層と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記発光領域は、前記複数の有機ＥＬ素子に対して順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第３ガスバリア層により覆われ、
前記第３ガスバリア層を覆うように設けられた有機樹脂層と、
前記周辺領域において前記有機樹脂層の外縁部を覆うと共に、前記有機樹脂層に順に積層された前記第１ガスバリア層と前記第２ガスバリア層とからなる第４ガスバリア層と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
前記第１ガスバリア層が窒化シリコンからなり、前記第２ガスバリア層が酸化窒化シリコンからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項９】
基板上に複数の有機ＥＬ素子を含む発光領域を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記基板上に前記複数の有機ＥＬ素子を形成する発光素子形成工程と、
前記発光領域を平面的に少なくとも覆うように、プラズマＣＶＤ法を用いて無機材料からなる第１ガスバリア層を形成する第１ガスバリア層形成工程と、
前記発光領域の周辺領域において前記第１ガスバリア層の外縁部を覆うと共に、前記第１ガスバリア層に対して平面的に重なるようにイオンプレーティング法を用いて無機材料からなる第２ガスバリア層を形成する第２ガスバリア層形成工程と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１ガスバリア層形成工程および前記第２ガスバリア層形成工程は、１００℃以下の成膜温度で前記第１ガスバリア層、前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第２ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層して前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９または１０に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１２】
少なくとも前記発光領域において前記第１ガスバリア層上に有機樹脂層を形成する有機樹脂層形成工程をさらに備え、
前記第２ガスバリア層形成工程は、前記周辺領域において前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９または１０に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第１ガスバリア層形成工程は、前記第１ガスバリア層に前記第２ガスバリア層を積層形成する工程を含み、
前記有機樹脂層形成工程は、前記第１ガスバリア層に積層された前記第２ガスバリア層を覆うように前記有機樹脂層を形成することを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２ガスバリア層形成工程は、前記有機樹脂層上に前記第１ガスバリア層を積層形成する工程を含み、積層形成された前記第１ガスバリア層および前記有機樹脂層の外縁部を覆うように前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１ガスバリア層形成工程は、窒化シリコンからなる前記第１ガスバリア層を形成し、前記第２ガスバリア層形成工程は、酸化窒化シリコンからなる前記第２ガスバリア層を形成することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１ガスバリア層および前記第２ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍ〜１２００ｎｍであることを特徴とする請求項１５に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置または請求項９乃至１６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造された有機ＥＬ装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２４４６９６（Ｐ２０１０−２４４６９６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８８６９１（Ｐ２００９−８８６９１）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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