(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材およびガスバリア層を有するガスバリア性フィルムと、
封止基材と、
前記ガスバリア性フィルムと前記封止基材との間に位置する電子素子本体と、
周期表第６族の金属の単体もしくは化合物またはこれらの混合物のみからなる溶接促進剤と、
を含み、
前記ガスバリア性フィルムと前記封止基材とが前記溶接促進剤を介して接合されることにより前記電子素子本体が封止されてなる、電子デバイス。
【請求項２】
前記ガスバリア層の厚さが１０ｎｍ〜１μｍである、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記ガスバリア層と前記封止基材とが前記溶接促進剤を介して接合され、
前記ガスバリア層は溶接促進剤を含む、請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記ガスバリア層の前記封止基材との接合領域における周期表第６族の金属元素の濃度が前記接合領域中に存在する全原子（１００原子％）に対して１原子％以上である、請求項３に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記溶接促進剤はＭｏもしくはＷの単体もしくは化合物またはこれらの混合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記ガスバリア層は金属酸化物、金属窒化物または金属酸化窒化物を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記封止基材の前記ガスバリア性フィルムと接合される側の表層が、金属、金属酸化物、および金属窒化物からなる群から選択される少なくとも一つからなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項８】
封止基材上に電子素子本体を配置する工程と、
前記封止基材上に周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤を塗布する工程と、
前記電子素子本体および前記溶接促進剤の上部を覆うように、基材およびガスバリア層を有するガスバリア性フィルムを配置する工程と、
前記ガスバリア性フィルムを配置する工程の後に、前記溶接促進剤にレーザー光を照射して、前記封止基材と前記ガスバリア性フィルムとを前記溶接促進剤を介して接合することにより前記電子素子本体を封止する工程と、
を有する、電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記レーザー光の照射を０．０１〜１．０ＭＰａの加圧下で行う、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記レーザー光の焦点が前記溶接促進剤に位置する、請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記レーザー光の照射位置を、１０〜１００ｍｍ／ｓの速度で移動させながら、前記レーザー光の照射を行う、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記レーザー光のビーム径を１〜１０００μｍとする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子デバイスおよびその製造方法に関する。より詳細には、本発明はガスバリア性フィルムを用いた電子デバイスの耐久性を向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子、有機太陽電池、有機トランジスタ、無機エレクトロルミネッセンス素子、無機太陽電池（例えばＣＩＧＳ太陽電池）等の電子デバイスは、使用環境中に存在する酸素および水分に敏感である。このため、電子デバイスを酸素および水分から保護するための封止方法が数多く提案されており、電子デバイスをガラスあるいは金属を用いたバリア性基材を使って封止する方法が実用化されている。
【０００３】
これらの基材の封止方法としては、基材と電子デバイスが搭載された封止基板とを溶接する方法が考えられるが、電子デバイスの耐熱性の問題等から実用化できていない。このため通常は有機化合物からなる接着剤を用いた封止方法が使われている。しかし、かかる接着剤による封止方法では、接着剤部からの水分、酸素の侵入が課題であった。これに対して、レーザー光等を使って局部的に融着する方法が検討され実用化されている（例えば、特許文献１〜４）。レーザー光による溶接は、電子デバイスに対する熱の影響を低減しつつ、優れたバリア性を付与できる。
【０００４】
一方、近年、電子デバイスの普及に伴い、軽量化、屈曲性、割れ防止による可搬性の向上、曲面への追従性による設置場所の拡大、ロール・ツー・ロール方式の生産による生産コストの低減が望まれている。このため、基材として、従来のガラスに代えて、可撓性の樹脂基材にガスバリア層を設置してなるガスバリア性フィルムを用いた電子デバイスが提案されている（例えば、特許文献５および６）。
【０００５】
可撓性樹脂基材を用いた電子デバイスについても、電子デバイスの熱の影響を低減しつつ、優れたバリア性を保護する観点から、樹脂基材をレーザー光で溶接する方法が開示されている（特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７０２９０号公報
【特許文献２】特開２００７−２００８４０号公報
【特許文献３】特開２０１２−３１０４２号公報
【特許文献４】特開２０１１−８８２１０号公報
【特許文献５】特開２００７−７３３３２号公報
【特許文献６】国際公開第２００９／０８６０９５号
【特許文献７】国際公開第２００３／０３９８４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献７に記載されるような樹脂基材に代えて、特許文献５および６に開示されるようなガスバリア性に優れたガスバリア性フィルムを基材として用いてレーザー光による溶接をする場合には、緻密なガスバリア層の影響のため接合しないという問題がある。特に、ガスバリア性フィルムは樹脂と非常に薄く緻密なガスバリア層との複合材料であり、ガラスを接合するような強いレーザー強度では、薄いガスバリア層が破壊されバリア性が低下するだけでなく封止性能も不十分となる、接合した場合も屈曲させた際に接合部が破壊される、等の問題があった。これに対して、樹脂を溶着するような比較的小さなレーザー強度とすると、ガスバリア層の破壊が防止され、かつ、樹脂層のみが溶融しうるものの、緻密なガスバリア層の存在により、十分な強度で接合しないという問題がある。このように、ガスバリア層を有し、可撓性およびガスバリア性に優れるガスバリア性フィルムを用いた場合には、レーザー光を用いて十分に封止することができず、このため、電子デバイスの耐久性が低下するという問題があった。特に、可撓性を有するガスバリア性フィルムの場合、繰り返しの屈曲に対しての接合部の耐久性が低いという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ガスバリア層を有するガスバリア性フィルムを用いた電子デバイスにおいて、ガスバリア性フィルムと封止基材との十分な接合強度を達成でき、これにより耐久性を向上させうる手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記課題を改善するために鋭意検討を行った結果、ガスバリア性フィルムと封止基材とを周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤によりレーザー光を用いて接合することで、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（１）基材およびガスバリア層を有するガスバリア性フィルムと、
封止基材と、
前記ガスバリア性フィルムと前記封止基材との間に位置する電子素子本体と、
周期表第６族の金属の単体もしくは化合物またはこれらの混合物からなる溶接促進剤と、
を含み、
前記ガスバリア性フィルムと前記封止基材とが前記溶接促進剤を介して接合されることにより前記電子素子本体が封止されてなる、電子デバイス。
（２）前記ガスバリア層の厚さが１０ｎｍ〜１μｍである、上記（１）に記載の電子デバイス。
（３）前記ガスバリア層と前記封止基材とが前記溶接促進剤を介して接合され、
前記ガスバリア層は溶接促進剤を含む、上記（１）または（２）に記載の電子デバイス。
（４）前記ガスバリア層の前記封止基材との接合領域における周期表第６族の金属元素の濃度が前記接合領域中に存在する全原子（１００原子％）に対して１原子％以上である、上記（３）に記載の電子デバイス。
（５）前記溶接促進剤はＭｏもしくはＷの単体もしくは化合物またはこれらの混合物である、上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の電子デバイス。
（６）前記ガスバリア層は金属酸化物、金属窒化物または金属酸化窒化物を含む、請求項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の電子デバイス。
（７）前記ガスバリア層はポリシラザンを改質処理して形成されてなる、上記（６）に記載の電子デバイス。
（８）前記封止基材の前記ガスバリア性フィルムと接合される側の表層が、金属、金属酸化物、および金属窒化物からなる群から選択される少なくとも一つからなる、（１）〜（７）のいずれか１項に記載の電子デバイス。
（９）封止基材上に電子素子本体を配置する工程と、
前記封止基材上に周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤を塗布する工程と、
前記電子素子本体および前記溶接促進剤の上部を覆うように、基材およびガスバリア層を有するガスバリア性フィルムを配置する工程と、
前記溶接促進剤にレーザー光を照射して、前記封止基材と前記ガスバリア性フィルムとを前記溶接促進剤を介して接合することにより前記電子素子本体を封止する工程と、
を有する、電子デバイスの製造方法。
（１０）前記レーザー光の照射を０．０１〜１．０ＭＰａの加圧下で行う、上記（９）に記載の製造方法。
（１１）前記レーザー光の焦点が前記溶接促進剤に位置する、上記（９）または（１０）に記載の製造方法。
（１２）前記レーザー光の照射位置を、１０〜１００ｍｍ／ｓの速度で移動させながら、前記レーザー光の照射を行う、上記（９）〜（１１）のいずれか１項に記載の製造方法。
（１３）前記レーザー光のビーム径を１〜１０００μｍとする、上記（９）〜（１２）のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
ガスバリア層を有するガスバリア性フィルムを用いた電子デバイスにおいて、ガスバリア性フィルムと封止基材とが周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤により強固に接合され、これにより電子デバイスの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子デバイスの基本構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子デバイスの基本構成を示す模式断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子デバイスの基本構成を示す模式断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子デバイスの基本構成を示す模式断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に適用されうるガスバリア性フィルムの基本構成を示す模式断面図である。
【図６】本発明に用いられる真空紫外光照射装置の一例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一形態によれば、基材およびガスバリア層を有するガスバリア性フィルムと、封止基材と、前記ガスバリア性フィルムと前記封止基材との間に位置する電子素子本体と、前記ガスバリア性フィルムと前記封止基材とを接合し、かつ、周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤と、を含む、電子デバイスが提供される。
【００１４】
本発明は、ガスバリア性フィルムと封止基材とが周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤を介して接合されることにより電子素子本体が封止される点を特徴とする。かかる構造を有することにより電子デバイスの耐久性を向上させることができる。特に、本発明の電子デバイスは、溶接促進剤にレーザー光を照射することによりガスバリア性フィルムと封止基材とが該溶接促進剤を介して強固に接合され、これにより電子デバイスの耐久性が顕著に向上する。ここで、本願発明の電子デバイスが上記効果を奏するメカニズムは明らかではないが、以下のように推測される。ただし、本願発明は下記推測に限定されるものではない。
【００１５】
通常、レーザー光による接合方法は、レーザー光による光エネルギーを熱エネルギーに変換することで局所的に温度を上昇させ、これにより基板を溶着することで接合させている。すなわち、従来の特許文献１〜４における方法では、ガラスなどの基材を局所的に溶融させることにより基材を接合する。
【００１６】
これに対して、本発明ではレーザー光が周期表第６族金属の単体およびその化合物に対して特異的に作用し、この第６族金属がレーザー光照射により溶接促進剤がガスバリア性フィルムとの接合面からガスバリア性フィルム中に拡散してガスバリア性フィルムの構成材料と化学的な相互作用を生じることにより強固に接合しているものと推測している。すなわち、本発明によるレーザー光溶接は第６族金属の拡散およびガスバリア性フィルムとの相互作用という新規なメカニズムによるものである。特に、ガスバリア性フィルムのガスバリア層上に溶接促進剤が塗布され、レーザー光照射がされる場合にはガスバリア層の構成材料と溶接促進剤とが化学的に相互作用し、当該効果が顕著となる。
【００１７】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみには制限されない。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。
【００１８】
本発明の電子デバイスは、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子である。以下の説明では、代表的な実施形態として本発明の電子デバイスが有機ＥＬ素子である場合を例に挙げて説明するが、本発明の技術的範囲は下記の形態のみに制限されない。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態に係る電子デバイスの基本構成を示す模式断面図である。図１に示すように、電子デバイス１０は、ガスバリア性フィルム１１と、封止基材１２と、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間に位置する電子素子本体１３と、溶接促進剤１４と、電子素子本体１３上の接着剤層１６を有する。接着剤層１６は電子素子本体１３全体を覆うように、すなわち、電子素子本体１３を内包するように封止基材１２上に形成されている。そして、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との界面に溶接促進剤１４が配置され、電子素子本体１３はガスバリア性フィルム１１と封止基材１２とが溶接促進剤１４および接着剤層１６を介して接合されることにより封止されている。
【００２０】
より具体的には、電子デバイス１０において、封止基材１２の中心部上に電子素子本体１３が配置され、該電子素子本体１３の周囲を取り囲むように封止基材１２の周囲部上に帯状に溶接促進剤１４が配置されている。また、溶接促進剤１４の一部はガスバリア性フィルム１１および封止基材１２の内部の接合面近傍の領域（接合領域）にも存在する。かかる構成とすることで、溶接促進剤１４がガスバリア性フィルム１１および／または封止基材１２の構成材料と相互作用するため、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２とが溶接促進剤１４を介して強固に接合され、酸素および水分の電子素子本体への侵入を防止でき、これにより、電子デバイスの耐久性を向上させることができる。
【００２１】
図２は本発明の他の実施形態に係る電子デバイス１０の模式断面図である。本実施形態では、電子素子本体１３の上部に保護層１５がさらに設けられている。保護層１５は必要に応じて設けられる任意の層である。すなわち、図２に示すように、電子デバイス１０は、ガスバリア性フィルム１１と、封止基材１２と、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間に位置する電子素子本体１３と、溶接促進剤１４と、電子素子本体１３上部に位置し、電子素子本体１３全体を覆い、かつ、電子素子本体１３を内包する保護層１５と、前記保護層１５上の接着剤層１６とを有する。本実施形態において保護層１５は封止基材１２および電子素子本体１３の全体を覆うように封止基材１２の端部にも設けられている。ただし、保護層１５は電子素子本体１３を被覆していればよく、封止基材１２の端部が露出していてもよい。かかる場合には封止基材１２の該露出部に溶接促進剤１４を配置し、ガスバリア性フィルム１１と接合することもできる。さらに、保護層１５の上部には、保護層１５の一部を被覆するように接着剤層１６が設けられている。そして、電子素子本体１３はガスバリア性フィルム１１と封止基材１２とが溶接促進剤１４、保護層１５、および接着剤層１６を介して接合されることにより封止されている。すなわち、保護層１５とガスバリア性フィルム１１との界面に溶接促進剤１４が配置され、保護層１５とガスバリア性フィルム１１とが溶接促進剤１４により接合されている。
【００２２】
より具体的には、電子デバイス１０において、封止基材１２および電子素子本体１３の上部に形成された保護層１５の周囲部（外周部）上に帯状に溶接促進剤１４が配置されている。また、溶接促進剤１４の一部はガスバリア性フィルム１１および保護層１５の内部の接合面近傍の領域（接合領域）にも存在する。かかる構成とすることで、溶接促進剤１４がガスバリア性フィルム１１および／または保護層１５の構成材料と相互作用するため、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２とが溶接促進剤１４および保護層１５を介して強固に接合され、酸素および水分の電子素子本体への侵入を防止でき、これにより、電子デバイスの耐久性を向上させることができる。
【００２３】
図１および図２に示す実施形態では電子素子本体または封止基材とガスバリア性フィルムとの間に接着剤層１６が配置されているが、電子デバイス１０は接着剤層１６を有さなくてもよい。図３は本発明の他の実施形態に係る電子デバイス１０の模式断面図である。すなわち、図３に示す電子デバイス１０は、ガスバリア性フィルム１１、封止基材１２、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間に位置する電子素子本体１３、および溶接促進剤１４を有する。本実施形態では、電子素子本体１３の上部に電子素子本体１３の一部を被覆する形態で保護層１５が設けられている。そして、電子素子本体１３はガスバリア性フィルム１１と封止基材１２とが溶接促進剤１４を介して接合されることにより封止されている。すなわち、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との界面に溶接促進剤１４が配置され、封止基材１２とガスバリア性フィルム１１とが溶接促進剤１４により接合されている。
【００２４】
より具体的には、電子デバイス１０において、封止基材１２の中心部上に電子素子本体１３が配置され、該電子素子本体１３の周囲を取り囲むように封止基材１２の周囲部上に帯状に溶接促進剤１４が配置されている。この際、本実施形態では電子素子本体１３の周囲部のみならず、電子素子本体１３の一部上（例えば、本実施形態においては、第１電極層１７の周囲部上）にも帯状に溶接促進剤１４が配置されている。この他、電子素子本体１３の性能を阻害しない範囲で、電子素子本体１３上に溶接促進剤１４をはいちしてもよい。また、溶接促進剤１４の一部はガスバリア性フィルム１１および封止基材１２の内部の接合面近傍の領域（接合領域）にも存在する。かかる構成とすることで、溶接促進剤１４がガスバリア性フィルム１１および／または封止基材１２の構成材料と相互作用するため、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２とが溶接促進剤１４を介して強固に接合され、酸素および水分の電子素子本体への侵入を防止でき、これにより、電子デバイスの耐久性を向上させることができる。
【００２５】
上記図１〜図３に示す実施形態において、電子素子本体１３は有機ＥＬ素子本体であり、第１電極層（陽極）１７、正孔輸送層１８、発光層１９、電子輸送層２０、および第２電極層（陰極）２１が順に積層されることにより形成される。
【００２６】
図１〜図３に示す形態では、電子デバイス１０は、封止基材１２上に、電子素子本体１３、必要に応じて保護層１５および接着剤層１６、ならびにガスバリア性フィルム１１が順に積層されてなる。ただし、電子デバイス１０は、ガスバリア性フィルム１１上に、電子素子本体１３、必要に応じて保護層１５および接着剤層１６、ならびに封止基材１２が順に積層されてなる構成であってもよい。図４は本発明の他の実施形態に係る電子デバイス１０の模式断面図である。図４に示す電子デバイス１０は、ガスバリア性フィルム１１上に、電子素子本体１３、保護層１５、接着剤層１６、および封止基材１２を順に積層されてなる。本実施形態はガスバリア性フィルム１１および封止基材１２の配置以外の構成は図１に示す形態と同様であり、説明を省略する。
【００２７】
以下、本実施形態の電子デバイスを構成する部材について、詳細に説明する。
【００２８】
電子デバイス１０は、ガスバリア性フィルム１１、封止基材１２、電子素子本体１３、溶出促進剤１４、保護層１５、および接着剤層１６に加えて、さらに他の層を有していてもよい。ここで、他の層とは、特に制限されないが、例えば、電極、有機素子の安定化のための安定化層、ガス吸収層等が挙げられる。
【００２９】
（溶接促進剤）
溶接促進剤１４は周期表第６族の金属の単体または化合物からなり、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間に介在して両者を接合することにより電子素子本体１３を封止する機能を有する。溶接促進剤は十分なバリア特性を有し、酸素および／または水分が電子素子本体内部に侵入することを遅延させる。
【００３０】
周期表第６族の金属は具体的にはクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、またはタングステン（Ｗ）である。これらの金属の化合物としては、特に制限されないが、例えば、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステンのような金属酸化物；硫化クロム、硫化モリブデン、硫化タングステンのような金属硫化物；ハロゲン化クロム（フッ化クロム、塩化クロム、臭化クロム、ヨウ化クロム）、ハロゲン化モリブデン（フッ化モリブデン、塩化モリブデン、臭化モリブデン、ヨウ化モリブデン）、ハロゲン化タングステン（フッ化タングステン、塩化タングステン、臭化タングステン、ヨウ化タングステン）のような金属ハロゲン化物が挙げられる。これらの金属はさまざまな酸化状態の酸化物塩、硫化物塩、ハロゲン化物塩、錯塩を形成がするが、特に限定なく用いられる。
【００３１】
中でも、溶接促進剤はＭｏもしくはＷの金属の単体もしくは化合物またはこれらの混合物であることが好ましく、ＭｏもしくはＷの金属の単体もしくは安定なこれらの金属酸化物であるＭｏＯ３もしくはＷＯ３またはこれらの混合物であることがよりより好ましい。
【００３２】
溶接促進剤による効果については十分に明らかにされていないが、レーザー光を吸収して熱エネルギーに変換する機能のほか、後述するレーザー光照射時にガスバリア性フィルムの内部へ拡散でき、これによりガスバリア性フィルムの構成材料と強い相互作用を生じ、ガスバリア性フィルムと強固に接合する機能を有すると考えられる。すなわち、周期表第６族の金属以外の金属の単体または化合物を使用し、これらが吸収するレーザー光を照射しても、強固な接合効果を発揮しないことから、周期表第６族の金属の単体または化合物がガスバリア性フィルムの構成材料と強い相互作用を示すことで本発明の効果を発揮するものと考えている。特に、後述するガスバリア層と封止基材とが溶接促進剤を介して接合される（ガスバリア層が溶接促進剤と接触している）場合には、レーザー光照射により、溶接促進剤が接合面からガスバリア層の内部へと拡散し、溶接促進剤がガスバリア層の構成材料（例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属酸化窒化物等）と化学的な相互作用を生じうる。したがって、レーザー照射により当該溶接促進剤を介してガスバリア性フィルム１１と封止基材１２とを強固に接合することが可能となる。
【００３３】
上述のように本発明においては、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間の溶接促進剤１４にレーザー光照射をすることにより、レーザー光照射部分の溶接促進剤１４が隣接するガスバリア性フィルム１１および封止基材１２の内部へと拡散する。したがって、レーザー光が照射されたガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間の接合部には溶接促進剤１４とガスバリア性フィルム１１の構成材料および／または封止基材１２の構成材料とが混合された領域（接合領域）が形成される。すなわち、溶接促進剤１４はガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間（接合界面）のみならず、ガスバリア性フィルムの表層の接合領域に存在しうる。好ましくは、ガスバリア層と封止基材とが前記溶接促進剤を介して接合され、ガスバリア層は溶接促進剤を含む。例えば、レーザー光照射により溶接促進剤１４が隣接するガスバリア層の内部に拡散して、ガスバリア層の表層（封止基材１２側の表面）に溶接促進剤およびガスバリア層の構成材料の混合領域（接合領域）が形成されることが好ましい。かかる場合には、溶接促進剤とガスバリア層の構成材料とが化学的相互作用することでガスバリア層と封止基材とが強固に接着できる。
【００３４】
一方、レーザー光の照射がされない部分の溶接促進剤１４は拡散することなく、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間の塗膜として存在する。したがって、図１〜図４に示すように、ガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との間の溶接促進剤１４のうち、レーザー照射部分のみが隣接層（ガスバリア性フィルム１１、封止基材１２、または保護層１５）へと侵入した形態となる。
【００３５】
ガスバリア層と封止基材とが前記溶接促進剤を介して接合される場合の、ガスバリア層の封止基材との接合領域における溶接促進剤の量としては十分な接着強度が得られ、かつ、ガスバリア性能を損なわない範囲であれば特に制限されない。ただし、接着強度を向上させる点から、ガスバリア層の封止基材との接合領域における周期表第６族の金属元素の濃度が該接合領域中に存在する全原子（１００原子％）に対して１原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。上限は特に制限されないが、ガスバリア性を十分に確保する点から、５０原子％以下であることが好ましい。なお、本明細書において「ガスバリア層の封止基材との接合領域」とは溶接促進剤の塗膜のレーザー光照射部分と接触するガスバリア層の表層領域をいい、具体的にはレーザー照射によりガスバリア層が溶融し溶着した領域を意味する。
【００３６】
さらに、溶接促進剤はガスバリア層との接合面から広い範囲に拡散していることが好ましい。具体的には、ガスバリア層における周期表第６族の金属の拡散領域の円相当径（直径）が１０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。なお、「ガスバリア層における周期表第６族の金属の拡散領域」とは、周期表第６族の金属元素の濃度が１原子％以上である領域を指す。
【００３７】
また、ガスバリア層の全体にわたって溶接促進剤を含む形態も好ましい形態の一つである。かかる形態は、ガスバリア層の製造時に、ガスバリア層の構成材料に溶接促進剤を添加し、これを製膜することにより形成されうる。ガスバリア層の全体にわたって溶接促進剤を含む場合の溶接促進剤の量としては特に制限されないが、バリア層中に存在する周期表第６族の金属元素の平均濃度が全原子（１００原子％）に対して１原子％以上であることが好ましく、５原子％以上であることがより好ましい。上限は特に制限されないが、ガスバリア性を十分に確保する点から、１０原子％以下であることが好ましい。
【００３８】
上記「ガスバリア層の接合領域における周期表第６族の金属元素の濃度」、「ガスバリア層における周期表第６族の金属の拡散領域」、および「ガスバリア層における周期表第６族の金属元素の平均濃度」はＸ線光電子分光（ＸＰＳ）分析を用いてガスバリア層の厚さ方向の組成分布を測定することにより求めることができる。なお、ガスバリア層のエッチングレートは組成によって異なるため、本発明においては、ＸＰＳ分析での厚さは、ＳｉＯ２換算のエッチングレートを元にして一旦求めておき、同一試料の断面ＴＥＭ画像によりガスバリア層の厚さを求め、これをＸＰＳ分析から求めた厚さ方向の組成分布と比較しながら、厚さ方向の組成分布におけるガスバリア層に対応する領域を特定し、ガスバリア層に対応する領域を断面ＴＥＭ画像から求めた膜厚と合うように、一律に係数をかけることで厚さ方向の補正を行っている。
【００３９】
溶接促進剤の好ましい量はガスバリア性フィルム１１と封止基材１２との十分な接合強度が得られる限り特に制限されないが、ガスバリア性フィルム１１の単位面積あたりの溶接促進剤の質量（目付量）が、好ましくは０．０１〜１０ｍｇ／ｍ２であり、特に好ましくは０．１〜１ｍｇ／ｍ２である。なお、「単位面積当たり」における面積とは、ガスバリア性フィルム上の溶接促進剤の塗布面の面積を意味する。したがって、「単位面積あたりの溶接促進剤の質量」とは、ガスバリア性フィルムの上部に塗布された溶接促進剤量（ｍｇ）をガスバリア性フィルム上の溶接促進剤の塗布面の面積（ｍ２）で除した値とする。
【００４０】
（ガスバリア性フィルム）
ガスバリア性フィルムは外気、特に、酸素および水蒸気（水）などの電子素子本体への侵入を防止する目的で用いられる。ガスバリア性フィルム（特に、後述するガスバリア層）の材質・厚みは電子デバイス用途により要求される特定のレベルの酸素透過度および水蒸気透過度を有するよう選択される。
【００４１】
本明細書において「ガスバリア性」とは、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８カップ法、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９：１９９２機器測定法または特開２００６−１１９０６９号のＣａ法に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）（６０℃、相対湿度９０％ＲＨ）が、１×１０−２ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であり、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６：１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−２ｍｌ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下であることをいう。水蒸気透過率は、１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以上の場合はカップ法、１×１０−４〜１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）の場合は、１０−４ｇ／（ｍ２・２４ｈ）未満の場合は、Ｃａ法が測定時間、精度の観点で優れている。該水蒸気透過度は好ましくは５×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であり、より好ましくは５×１０−５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下である。また、該酸素透過度は好ましくは５×１０−３ｍｌ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下である。かような場合には、電子素子本体への水分・酸素の侵入が一層防止され、電子デバイスの耐久性が向上しうる。
【００４２】
図５は本発明の一実施形態に適用されうるガスバリア性フィルム１１の基本構成を示す模式断面図である。図５に示すように、ガスバリア性フィルム１１は、支持体としての基材２２と、基材２２上のガスバリア層２３とを有する。
【００４３】
本実施形態では、ガスバリア層２３は第１ガスバリア層２３ａと第２ガスバリア層２３ｂとの積層構造を有する。この際、ガスバリア層２３は図５のような２層形態であってもよいし、３層以上を積層した形態であってもよい。このようにガスバリア層を積層構造とすることにより、さらにガスバリア性を向上させることができる。ただし、ガスバリア層２３は単層形態であってももちろんよい。
【００４４】
本実施形態では、基材２２とガスバリア層２３との間に中間層２４が配置されている。また、基材２２のガスバリア層１６を設ける面とは反対側の面にブリードアウト防止層２５が配置されている。これらの中間層２４およびブリードアウト防止層２５は必要に応じて設けられる任意の層である。また、ガスバリア性フィルム１１は、必要に応じて、ガスバリア層２３上に、オーバーコート層（図示せず）を有してもよい。
【００４５】
ガスバリア性フィルム１１を用いて図１に示すような電子デバイスを構成する場合、基材２２に対してガスバリア層２３を電子素子本体１３側に配置してもよいし、ブリードアウト防止層２５側を電子素子本体１３側に配置してもよい。ただし、ガスバリア性を十分に発揮させる観点から、ガスバリア層２３を電子素子本体１３側に、基材２２を電子素子本体１３とは反対側（電子デバイスの最表面側に）配置することが好ましい。
【００４６】
以下ガスバリア性フィルムを構成する部材について、詳細に説明する。
【００４７】
〔基材〕
基材２２は、長尺な支持体であって、ガスバリア層２３（第１ガスバリア層２３ａ、第２ガスバリア層２３ｂ）を保持することができるものであれば特に制限されないが、可撓性を有する折り曲げ可能な樹脂基材であることが好ましい。なお、本明細書において「可撓性」とは柔軟性があり、力を加えるとたわんで変形するが、力を取り除くと元の形状にもどる性質をいい、具体的にはＪＩＳ  Ｋ７１７１：２００８に規定される曲げ弾性率が、例えば、１．０×１０３〜４．５×１０３［Ｎ／ｍｍ２］以下であることをいう。
【００４８】
具体的には、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の樹脂フィルム；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（例えば、製品名Ｓｉｌａ−ＤＥＣ；チッソ株式会社製、および、製品名シルプラス（登録商標）；新日鐵化学社製等）；前記樹脂を二層以上積層して構成される樹脂フィルム；等を挙げることができる。これらのうち、コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等が好ましく用いられ、また、光学的透明性、耐熱性、無機層、ガスバリア層との密着性の点からは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が好ましく用いられる。
【００４９】
一方で、例えば、フレキシブルディスプレイの電子デバイス用途でガスバリア性フィルムを用いる場合、アレイ作製工程でプロセス温度が２００℃を超える場合がある。このような高温下に基材が置かれると基材温度が上昇してガラス転移点温度を超えると基材の弾性率が急激に低下する。ここで、ロール・トゥ・ロールによる製造の場合、基材には常にある程度の張力が印加されているため、基材の弾性率が急激に低下すると張力により基材が伸び、ガスバリア層にダメージを与える懸念がある。したがって、このような用途においては、ガラス転移点が１５０℃以上の耐熱性材料を基材として用いることが好ましい。すなわち、ポリイミドやポリエーテルイミド、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を用いることが好ましい。ただし、これらに代表される耐熱性樹脂は非結晶性であるため、結晶性のＰＥＴやＰＥＮと比較して吸水率が大きくなり、湿度による基材の寸法変化がより大きくなって、ガスバリア層にダメージを与える懸念がある。しかし、これらの耐熱性材料を基材として用いた場合であっても、両面にガスバリア層を形成することにより、高温高湿の過酷な条件下での基材フィルム自身の吸脱湿による寸法変化を抑制することができ、ガスバリア層へのダメージを抑制することができる。したがって、耐熱性材料を基材として用い、かつ、両面にガスバリア層を形成する形態も本発明の好ましい形態のひとつである。
【００５０】
また、特開２００３−３３９９１号公報に開示されるような、熱膨張による変形を防止するためにガラスクロス等の繊維布にエポキシ樹脂等を含浸させた可撓性基材も本発明の基材の好ましい態様の１つである。
【００５１】
上記の樹脂基材を構成する樹脂フィルムは、未延伸フィルムであっても、延伸フィルムであってもよい。
【００５２】
上記の樹脂基材は、従来公知の一般的な方法により製造することができる。例えば、材料となる樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやＴダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の樹脂フィルムからなる樹脂基材を製造することができる。また、未延伸の樹脂フィルムを一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、フィルムの流れ（縦軸）方向、またはフィルムの流れ方向と直角（横軸）方向に延伸することにより延伸フィルムからなる樹脂基材を製造することができる。この場合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向及び横軸方向にそれぞれ２倍〜１０倍が好ましい。さらには、延伸フィルムにおいて基板の寸法安定性を向上するために、延伸後の緩和処理をすることが好ましい。
【００５３】
基材の厚さは特に制限されないが、５〜５００μｍ程度が好ましく、さらに好ましくは２５〜２５０μｍである。
【００５４】
基材は透明であることが好ましい。ここでいう「透明」とは、可視光（４００〜７００ｎｍ）の光透過率が８０％以上であることを指す。基材が透明であり、基材上に形成するガスバリア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。
【００５５】
また、本発明に係る基材においては、接着性の観点から、ガスバリア層を形成する前に、その表面にコロナ処理、プラズマ処理、ＵＶ光照射を施してもよい。
【００５６】
本発明に用いられる基材の表面粗さとしては、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１で規定される１０点平均粗さＲｚが１〜５００ｎｍの範囲にあることが好ましく、５〜４００ｎｍの範囲にあることがより好ましい。更に好ましくは３００〜３５０ｎｍの範囲である。
【００５７】
また、基材表面において、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１で規定される中心線平均粗さＲａが０．５〜１２ｎｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、１〜８ｎｍの範囲にあることがより好ましい。  
【００５８】
〔ガスバリア層〕
ガスバリア層は、水蒸気と酸素とに対するガスバリア性の高い層を意味する。ガスバリア層を設けることにより、ガスバリア性フィルムに水蒸気および酸素等のガスバリア性が付与され、基材および当該基材で保護される各種機能素子等の高湿度による劣化を防止することができる。
【００５９】
ガスバリア層を構成する材料としては特に制限されず、公知のガスバリア層を構成する材料を好ましく用いることができ、電子素子の構成により適宜選択される。
【００６０】
例えば、ガスバリア層は透明性を有する無機層を含んで構成されることが好ましい。かかる無機層を構成する無機バリア材料としては特に制限されないが、例えば、シリカ等の酸化ケイ素、アルミナ等の酸化アルミニウム、チタニア等の酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、アルミニウムシリケート（ＳｉＡｌＯｘ）などの金属酸化物；窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの金属窒化物；炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素などの金属炭化物；酸化窒化アルミニウム、酸化窒化ケイ素、酸化窒化ホウ素などの金属酸化窒化物；酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタンなどの金属酸化ホウ化物、およびこれらの複合体、ダイヤモンド様カーボン、ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。中でも、溶接促進剤との相互作用が良好で優れた接着性が得られる観点および透明性、ガスバリア性の観点から、金属酸化物、金属窒化物、または金属酸化窒化物を含むことが好ましく、溶接促進剤との相互作用が良好である点で、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、または酸化アルミニウムを含むことが特に好ましい。なお、上記無機バリア材料は単独で使用しても二種類以上を併用してもよい。
【００６１】
上記ガスバリア層としての無機層の形成方法は特に制限されない。例えば、スパッタリング（例えば、カソードもしくは平板マグネトロンスパッタリング、二重ＡＣ平板マグネトロンスパッタリング、二重ＡＣ回転マグネトロンスパッタリング）；蒸発（例えば、抵抗または電子ビーム蒸発およびイオンビーム・プラズマ支援蒸着を含む抵抗または電子ビーム蒸発のエネルギー増強類似物）；化学蒸着（ＣＶＤ）；プラズマ増強化学蒸着（プラズマＣＶＤ）；無機酸化物または窒化物の前駆体（例えばゾル状の、ポリシラザン、テオス（ＴＥＯＳ）、有機金属化合物など）のウェットコーティング後の加熱および／または真空紫外光の照射などによる無機酸化物または窒化物への改質；めっき；スプレー；スピンコート等の、フィルム金属化技術で使用されている技術を使用して形成される。有機金属化合物としては、加水分解が可能なものであればよく、特に限定されるものではないが、好ましい有機金属化合物としては、金属アルコキシドが挙げられる。中でも、プラズマＣＶＤ法、無機酸化物または窒化物の前駆体を塗布した後に塗布膜を加熱および／または紫外線照射する方法により、無機酸化物または窒化物膜を形成する方法が好ましく、塗布膜を紫外線照射して無機酸化物膜を形成する方法が特に好ましい。
【００６２】
特に好ましい一実施形態は、ポリシラザンを含有する層に真空紫外線照射を施すことにより形成されるガスバリア層である。すなわち、ガスバリア層はポリシラザンを改質処理して形成されてなることが好ましい。かかるガスバリア層は、真空工程が不要であり、生産性が高いため好ましい。
【００６３】
（ポリシラザン）
「ポリシラザン」とは、構造内にケイ素−窒素結合を有するポリマーであり、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等の結合を有するＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、およびこれらの中間固溶体ＳｉＯｘＮｙ等の酸化窒化ケイ素のセラミック前駆体無機ポリマーである。
【００６４】
前記ポリシラザンは、特に制限されないが、比較的低温でセラミック化してシリカに変性する化合物であることが好ましく、例えば、特開平８−１１２８７９号公報に記載の下記一般式（１）で表される単位からなる主骨格を有する化合物であることが好ましい。
【００６５】
【化１】
0005895689.tif 000002
【００６６】
上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、またはアルコキシ基を表す。Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は同一であってもまたは異なっていてもよい。
【００６７】
ポリシラザンは、得られるガスバリア層としての緻密性の観点から、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンであることが特に好ましい。
【００６８】
パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と、６員環および８員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で約６００〜２０００（ポリスチレン換算）であり、分子量によって液体または固体でありうる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。パーヒドロポリシラザン溶液の市販品としては、アクアミカ  （登録商標）  ＮＮ１２０−１０、ＮＮ１２０−２０、ＮＡＸ１２０−２０、ＮＮ１１０、ＮＮ３１０、ＮＮ３２０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＬ１５０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０、ＳＰ１４０（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製）等が挙げられる。
【００６９】
［ポリシラザンの塗布工程］
具体的には、まず、前駆体であるポリシラザンを基材上に塗布する。基材上にポリシラザンを含有する塗布液（ポリシラザン含有塗布液）を塗布する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体例としては、ロールコート法、ダイコート法、フローコート法、インクジェット法、スピンコート法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗膜の厚さは、目的に応じて適切に設定すればよく、所望の乾燥後の厚さが得られル様に適宜調整される。
【００７０】
ポリシラザン含有塗布液を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンを溶解できるものであれば特に制限されないが、ポリシラザンと容易に反応してしまうような水および反応性基（例えば、ヒドロキシル基またはアミン基等）を含まず、ポリシラザンに対して不活性の有機溶剤が好ましく、非プロトン性の有機溶剤がより好ましい。具体的には、例えば、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用でき、具体的には、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の炭化水素、塩化メチレン、トリコロロエタン等のハロゲン炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等がある。これらの有機溶剤は、ポリシラザンの溶解度や溶剤の蒸発速度等の目的にあわせて選択され、単独で用いてもよいし、２種以上を混合してもよい。
【００７１】
ポリシラザン含有塗布液におけるポリシラザンの濃度は、目的とする第２のガスバリア層の膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、０．２〜３５質量％程度である。
【００７２】
ポリシラザン含有塗布液は、酸化珪素化合物への変性を促進するために、アミン触媒；および／または、Ｐｔ化合物（例えばＰｔアセチルアセトナート）、Ｐｄ化合物（例えばプロピオン酸Ｐｄ）、Ｒｈ化合物（例えばＲｈアセチルアセトナート）などの金属触媒；を添加することもできる。本発明においては、アミン触媒を用いることが特に好ましい。
【００７３】
具体的なアミン触媒としては、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、３−モルホリノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサン等が挙げられる。
【００７４】
ポリシラザンに対するこれら触媒の添加量は、０．１〜１０質量％の範囲であることが好ましく、０．２〜５質量％の範囲であることがより好ましく、０．５〜２質量％の範囲であることがさらに好ましい。触媒添加量をこの範囲とすることで、反応の急激な進行よる過剰なシラノール形成、及び膜密度の低下、膜欠陥の増大のなどを避けることができる。
ポリシラザン溶液の具体的製品としては、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製のＮＮ１２０−２０、ＮＡＸ１２０−２０、ＮＬ１２０−２０などが挙げられる。
【００７５】
［真空紫外線照射工程］
ガスバリア層は、上記工程で得たポリシラザンの塗膜に真空紫外光（ＶＵＶ）を照射することにより形成される。該塗膜に真空紫外光を照射することにより、塗膜中に含まれるポリシラザンが改質されうる。なお、ポリシラザンの改質とは、ポリシラザンが、酸化ケイ素化合物および／または酸窒化ケイ素化合物へ転化することを意味する。なお、本明細書において「真空紫外光」とは、１０〜２００ｎｍの波長を有する電磁波を含む紫外光を意味し、好ましくは１００〜２００ｎｍ、より好ましくは１００〜１８０ｎｍである。
【００７６】
ポリシラザンの改質処理、すなわち、ポリシラザンの置換反応による酸化ケイ素および／または酸窒化ケイ素の形成には４５０℃以上の高温が必要であり、加熱による改質処理は、樹脂フィルムを基材に用いる場合には適用が困難である。そこで、より低温で改質処理をすることができる真空紫外光の照射による改質が適用される。真空紫外光をポリシラザンに照射すると、ポリシラザンがシラノールを経由することなく直接酸化されることから（光量子プロセスと呼ばれる光子の作用）、高密度で欠陥の少ない酸化ケイ素膜および／または酸窒化ケイ素膜が得られうる。また、真空紫外光では、反応雰囲気中に存在する酸素等から高い酸化能力を有するオゾンや活性酸素が生成され、当該オゾンや活性酸素によってもポリシラザンの改質処理を行うことができる。その結果、より緻密な酸化ケイ素膜および／または酸窒化ケイ素膜が得られうる。したがって、真空紫外光の照射によりポリシラザンが改質されて得られるガスバリア層は、高いバリア性を有しうる。
【００７７】
ここで、真空紫外線照射工程でポリシラザンを含む塗膜が改質され、ＳｉＯｘＮｙの特定組成となる推定メカニズムを、パーヒドロポリシラザンを例にとって説明する。
【００７８】
パーヒドロポリシラザンは「−（ＳｉＨ２−ＮＨ）ｎ−」の組成で示すことができる。ＳｉＯｘＮｙで示す場合、ｘ＝０、ｙは最大で１である。実際のパーヒドロポリシラザンは、環状構造を有するため、ｙは１未満であり、０．８前後であると考えられる。
ｘ＞０なるためには外部の酸素源が必要であるが、これは、（ｉ）ポリシラザン塗布液に含まれる酸素や水分、（ｉｉ）塗布乾燥過程の雰囲気中から塗膜に取り込まれる酸素や水分、（ｉｉｉ）真空紫外線照射工程での雰囲気中から塗膜に取り込まれる酸素や水分、オゾン、一重項酸素、（ｉｖ）真空紫外線照射工程で印加される熱等により基材側からアウトガスとして塗膜中に移動してくる酸素や水分、（ｖ）真空紫外線照射工程が非酸化性雰囲気で行われる場合には、その非酸化性雰囲気から酸化性雰囲気へと移動した際に、その雰囲気から塗膜に取り込まれる酸素や水分などである。酸素や水分は基材を通して取り込まれる場合もある。
【００７９】
一方、ｙについては、Ｓｉの酸化よりも窒化が進行する条件は非常に特殊であると考えられるため、基本的には１が上限である。
【００８０】
また、Ｓｉ、Ｏ、Ｎの結合手の関係から、基本的にはｘ、ｙは２ｘ＋３ｙ≦４の範囲にある。酸化が完全に進んだｙ＝０の状態においては、塗膜中にシラノール基を含有するようになり、２＜ｘ＜２．５の範囲となる場合もある。
【００８１】
真空紫外線照射工程でパーヒドロポリシラザンが生じると推定される反応機構について、以下に説明する。
【００８２】
（Ｉ）脱水素、それに伴うＳｉ−Ｎ結合の形成
パーヒドロポリシラザン中のＳｉ−Ｈ結合やＮ−Ｈ結合は真空紫外線照射による励起等で比較的容易に切断され、不活性雰囲気下ではＳｉ−Ｎとして再結合すると考えられる（Ｓｉの未結合手が形成される場合もある）。すなわち、酸化することなくＳｉＮｙ組成として硬化する。この場合はポリマー主鎖の切断は生じない。Ｓｉ−Ｈ結合やＮ−Ｈ結合の切断は触媒の存在や、加熱によって促進される。切断されたＨはＨ２として膜外に放出される。
【００８３】
（ＩＩ）加水分解・脱水縮合によるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成
パーヒドロポリシラザン中のＳｉ−Ｎ結合は水により加水分解され、ポリマー主鎖が切断されてＳｉ−ＯＨを形成する。二つのＳｉ−ＯＨが脱水縮合してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成して硬化する。これは大気中でも生じる反応であるが、不活性雰囲気下での真空紫外線照射中では、照射の熱によって基材からアウトガスとして生じる水蒸気が主な水分源となると考えられる。水分が過剰となると脱水縮合しきれないＳｉ−ＯＨが残存し、ＳｉＯ２．１〜２．３の組成で示されるガスバリア性の低い硬化膜となる。
【００８４】
（ＩＩＩ）一重項酸素による直接酸化、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成
真空紫外線照射中、雰囲気下に適当量の酸素が存在すると、酸化力の非常に強い一重項酸素が形成される。パーヒドロポリシラザン中のＨやＮはＯと置き換わってＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成して硬化する。ポリマー主鎖の切断により結合の組み換えを生じる場合もあると考えられる。
【００８５】
（ＩＶ）真空紫外線照射・励起によるＳｉ−Ｎ結合切断を伴う酸化
真空紫外線のエネルギーはパーヒドロポリシラザン中のＳｉ−Ｎの結合エネルギーよりも高いため、Ｓｉ−Ｎ結合は切断され、周囲に酸素源（酸素、オゾン、水等）が存在すると酸化されてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（場合によってはＳｉ−Ｏ−Ｎ結合）を生じると考えられる。ポリマー主鎖の切断により結合の組み換えを生じる場合もあると考えられる。
【００８６】
ポリシラザンを含有する層に真空紫外線照射を施した層の酸化窒化珪素の組成の調整は、上述の（Ｉ）〜（ＩＶ）の酸化機構を適宜組み合わせて酸化状態を制御することで行うことができる。
【００８７】
ガスバリア層の組成は、ＳｉＯｘＮｙで表したときに、０．２５≦ｘ≦１．１で、かつ０．４≦ｙ≦０．７５である領域を、厚さ方向で５０ｎｍ以上有することが好ましい態様のひとつである。ガスバリア層の厚さは５０ｎｍ以上１μｍ以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲にあることがより好ましく、１５０ｎｍより大きく５００ｎｍ以下の範囲にあることがさらに好ましい。
【００８８】
ガスバリア層の組成ｘ、ｙが上記範囲にある領域は、良好なガスバリア性を有する領域である。ｘが０．２５以上であれば十分に改質されて、十分なガスバリア性が発揮できる。上述の改質推定メカニズムにおいて、改質時の酸化は、ポリシラザンの主鎖である−Ｓｉ−Ｎ−Ｓｉ−結合を切断して、ＯがＮと置き換わる場合があるが、この際、低分子量化した改質ポリシラザンの結合がより緻密な構造として再結合していると考えられる。したがって、一定量以上のＯが存在する場合に、十分なガスバリア性が得られると考えられる。ｘが１．１以下である場合には水蒸気捕捉能（酸化されうる能力）の低下を抑制でき、水蒸気透過度の上昇を抑制できる。ｙが０．４以上であれば、ポリシラザンの酸化を適度に進行させ、水蒸気捕捉能（酸化されうる能力）の低下を抑制でき、ガスバリア層としての水蒸気透過度の上昇を抑制できる。ｙが０．７５以下である場合には、十分に改質されて、十分なガスバリア性が得られる。なお、ガスバリア層の厚さ方向の組成分布は成就地下ＸＰＳ分析を用いた方法で測定して求めることができる。
【００８９】
［照射条件］
真空紫外光源としては、特に限定されず、公知のものが使用されうる。例えば、低圧水銀ランプ、エキシマランプ等が挙げられ、希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。Ｘｅ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｎｅなどの希ガスの原子は、通常、化学的に結合して分子を作らないため、不活性ガスと呼ばれる。しかし、放電などによりエネルギーを得た希ガスの原子（励起原子）は他の原子と結合して分子を作ることができる。例えば、希ガスがキセノンの場合には、
ｅ＋Ｘｅ→Ｘｅ＊
Ｘｅ＊＋２Ｘｅ→Ｘｅ２＊＋Ｘｅ
Ｘｅ２＊→Ｘｅ＋Ｘｅ＋ｈν（１７２ｎｍ）
となる。この際、励起されたエキシマ分子であるＸｅ２＊が基底状態に遷移するとき、１７２ｎｍのエキシマ光（真空紫外光）を発する。上記希ガスエキシマランプは当該エキシマ光を利用する。
【００９０】
前記エキシマ光を発生させる方法としては、例えば、誘電体バリア放電を用いる方法および無電極電界放電を用いる方法が知られている。誘電体バリア放電とは、両電極間に誘電体（エキシマランプの場合は透明石英）を介してガス空間を配し、電極に数１０ｋＨｚの高周波高電圧を印加した場合にガス空間に生る雷に似た非常に細いｍｉｃｒｏ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅと呼ばれる放電である。また、無電極電界放電とは、容量性結合による放電であり、別名ＲＦ放電とも呼ばれる。具体的には、誘電体バリア放電と同様にランプや電極等が配置され、前記電極に数ＭＨｚの高周波電圧を印加した場合に得られる空間的・時間的に一様な放電である。
【００９１】
エキシマランプは、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されない点に特徴を有し、効率性が高い。このため、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長波長の光を発せず、紫外線領域の単波長のエネルギー光を照射するため、対象物の温度を低く保つことができる。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。さらに、始動及び再始動に時間を要さないので、瞬時の点灯点滅が可能となる。特に、Ｘｅエキシマランプは、波長の短い１７２ｎｍの紫外線を単一波長で放射することから、発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。また、有機物の結合を解離させる波長の短い１７２ｎｍの光のエネルギーは、能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間でポリシラザン層の改質を実現できる。したがって、例えば、波長１８５ｎｍ、２５４ｎｍの発する低圧水銀ランプやプラズマ洗浄と対比すると、Ｘｅエキシマランプは、高スループットに伴うプロセス時間の短縮や設備面積の縮小、熱によるダメージを受けやすい有機材料やプラスチック基板などへの照射を可能とする点で有利である。
【００９２】
真空紫外光の照射は、照射される改質前のポリシラザン層を担持している基材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。例えば、ポリシラザン層塗膜が受ける塗膜面での該真空紫外線の照度は３０〜２００ｍＷ／ｃｍ２であることが好ましく、５０〜１６０ｍＷ／ｃｍ２であることがより好ましい。３０ｍＷ／ｃｍ２以上であれば十分な改質効率が得られ、２００ｍＷ／ｃｍ２以下であれば塗膜へのアブレーションの発生や基材へのダメージを防止することができる。
【００９３】
真空紫外光照射の時間は、使用する基材やポリシラザン層の組成、濃度等によっても異なるが、通常、０．１秒〜１０分であり、好ましくは０．５秒〜３分である。
【００９４】
ポリシラザン層塗膜面における真空紫外線の照射エネルギー量は、２００〜５０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましく、５００〜３０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。２００ｍＪ／ｃｍ２以上であれば十分に改質でき、５０００ｍＪ／ｃｍ以下であれば過剰改質によるガスバリア層のクラック発生や基材の熱変形を防止することができる。
【００９５】
［真空紫外線（ＶＵＶ）照射時の酸素濃度］
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を低下しやすいため、真空紫外線の照射はできるだけ酸素濃度の低い状態で行うことが好ましい。具体的には、真空紫外線（ＶＵＶ）照射時の酸素濃度は、１０〜１００００ｐｐｍ（１％）とすることが好ましく、さらに好ましくは、５０〜５０００ｐｐｍ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。
【００９６】
上記無機層に加えて、ガスバリア層は金属を用いて形成されてもよい。例えば、電子素子本体の封止において、ガスバリア層が電子素子本体の電極等と接せず、導電性を有していても問題ない場合や、ガスバリア層形成部が不透明であっても問題ない場合には、ガスバリア層として金属を用いることができる。ここで、金属のガスバリア層の形成方法もまた特に制限されず、公知の気相法、液相法を用いて形成することができる。
【００９７】
このうち、気相法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法を用いることができる。製膜速度が速い点から、真空蒸着法を用いることが好ましい。蒸着する金属はアルミニウム（Ａｌ）を好ましく用いることができる。
【００９８】
液相法としては、無電解メッキ法を好ましく用いることができる。無電解メッキ法によりガスバリア層を形成できる金属としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）または、これらの合金を挙げることができる。この中でもニッケル（Ｎｉ）を好ましく用いることができる。
【００９９】
上記ガスバリア層の厚さは良好なガスバリア性が得られ、かつ、ガスバリア性フィルムのフレキシブル性を損なわない範囲であれば特に制限はなく、所望の性能に応じて適宜に設定されうる。図５に示す形態のように、ガスバリア層が多層構造を有する場合には、各層の厚さは同一であってもよいし、異なっていてもよい。各層の物理的厚さは例えば約３ｎｍ〜約１μｍが好ましく、より好ましくは約１０〜約３００ｎｍである。また、ガスバリア層の総厚さは、例えば、１０ｎｍ〜１μｍであることが好ましく、５０〜５００ｎｍであることがより好ましい。ガスバリア層の厚さが１０ｎｍ以上であると、十分なバリア性が得られうることから好ましい。一方、膜厚が１μｍ以下であると、高い光線透過性を実現でき、かつ、ガスバリア層の形成に際して安定した塗布を行うことができることから好ましい。ガスバリア層の総厚さは、電子デバイスに含まれるガスバリア層の厚さの合計であり、例えば、図５に示す形態の場合には、第１ガスバリア層の厚さおよび第２ガスバリア層の厚さの合計である。なお、本明細書において、電子デバイスを構成する各層の厚さは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による断面写真において、層の厚みを測定し、これらの平均値を採用するものとする。
【０１００】
なお、ガスバリア層が多層構造、例えば図５に示すような２層構造を有する場合、複数のガスバリア層（例えば、第１ガスバリア層、第２ガスバリア層）を構成する材料は同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【０１０１】
また、ガスバリア層が複数のガスバリア層が積層された多層構造を有する場合、各ガスバリア層の間、例えば、図５に示す形態における第１ガスバリア層２３ａおよび第２ガスバリア層２３ｂの間、にガスバリア層を分離する有機層を設けてもよい。ガスバリア層が３層以上のガスバリア層の積層構造を有する場合、各ガスバリア層間の有機層は複数存在しうるが、この際の複数の有機層は同一または異なっていてもよく、また、各中間膜の膜厚は同一の厚さを有してもよいし、有さなくてもよい。あるいは、単一のガスバリア層の上部および／または下部に有機層を設けてもよい。
【０１０２】
上記有機層は、アクリル、ウレタン、イミド等の有機モノマーまたは有機オリゴマーの層を基材に塗布し、層を架橋し、例えばフラッシュ蒸発及び放射線架橋可能なモノマーの蒸着によってその位置でポリマーを形成し、続いて例えば、電子ビーム装置、ＵＶ光源、放電装置、またはその他の好適なデバイスを使用して架橋することによって形成することができる。コーティング効率は、支持体を冷却することにより改善され得る。あるいは、アクリル、ウレタン、イミド等の有機モノマーまたは有機オリゴマーは、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）またはスプレーコーティング（例えば、静電スプレーコーティング）等の従来のコーティング方法を使用して基材に塗布され、続いて上述したように架橋されてもよい。ガスバリア層間に有機層を設けることにより、屈曲性向上の効果が得られる。有機層と無機層との積層体の例としては、例えば、国際公開第２０１２／００３１９８号、国際公開第２０１１／０１３３４１号に記載の積層体などが挙げられる。
【０１０３】
各有機層は、１００ｎｍ〜１００μｍが好ましく、さらに好ましくは１μｍ〜５０μｍである。
【０１０４】
〔中間層〕
ガスバリア性フィルム１１には、必要に応じて、基材２２とガスバリア層２３との間に、各機能を有する各種の中間層２４を設けることができる。中間層としては、例えば、アンカーコート層（易接着層）、応力緩和層、平滑層などが挙げられる。これらの他、樹脂等からなる応力緩和層を設けてもよい。
【０１０５】
［アンカーコート層］
ガスバリア性フィルムは、アンカーコート層（易接着層）を有してもよい。アンカーコート層（易接着層）は、基材とガスバリア層との密着性を向上させる機能を有する。アンカーコート層は、例えば、アンカーコート剤を基材上に塗布することによって形成されうる。
【０１０６】
アンカーコート剤としては、特に制限されないが、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が挙げられる。これらのアンカーコート剤は、単独で、または２種以上組み合わせて用いられうる。前記アンカーコート剤には、さらに公知の添加剤、例えば溶剤、希釈剤等を加えてもよい。
【０１０７】
アンカーコート剤の基材へのコーティング方法としては、特に制限されないが、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等が挙げられる。基材上にコーティングされたアンカーコート剤中に含まれうる溶剤や希釈剤等を乾燥除去することによって、アンカーコート層が形成されうる。
【０１０８】
また、アンカーコート層は、物理蒸着法または化学蒸着法といった気相法により形成することもできる。例えば、特開２００８−１４２９４１号公報に記載のように、接着性等を改善する目的で酸化珪素を主体とした無機膜を形成することもできる。
【０１０９】
上記方法により基材上にアンカーコート層を設ける方法の他、例えば、ポリエステルフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、極低熱収ＰＥＴ  Ｑ８３，ＰＥＮ  Ｑ６５ＦＷＡ）等の、予め易接着加工された基材を使用することもできる。
【０１１０】
当該アンカーコート剤は、乾燥状態で０．１〜５ｇ／ｍ２となる塗布量で塗布されることが好ましい。
【０１１１】
アンカーコート層の厚さとしては、密着性およびひび割れ防止の観点から、０．１〜１０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５〜２μｍの範囲にすることが好ましい。
【０１１２】
［平滑層］
ガスバリア性フィルムは平滑層を有してもよい。平滑層は、通常、基材の一方の面上に形成され、微小な突起等が存在する基材の粗面を平坦化し、基材上に成膜するガスバリア層などにおける凹凸やピンホールの発生を防止する機能を有する。このような平滑層は感光性材料または熱硬化性材料を硬化させることによって形成され、従来と同様の材料が使用できる。
【０１１３】
感光性材料は、通常、感光性樹脂、光重合開始剤、および溶媒を含む感光性樹脂組成物である。
【０１１４】
感光性樹脂としては、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性モノマーを含有している感光性樹脂であれば特に制限されないが、例えば、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物を含有する樹脂、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物を含有する樹脂、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを含有する樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で、または２種以上を混合して用いられうる。
【０１１５】
前記光重合開始剤としては、特に制限されないが、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベンゾエート、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−（４−モルフォリニル）−１−プロパン、α−アシロキシムエステル、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサンソン類、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モノフォリノフェニル）−ブタノン−１、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられるこれらの光重合開始剤は、単独で、または２種以上を組み合わせて用いられうる。
【０１１６】
前記溶媒としては、特に制限されないが、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類；α−またはβ−テルピネオール等のテルペン類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチルケトン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン等のケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、シクロヘキシルアセテート、２−エトキシエチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、３−エトキシプロピオン酸エチル、安息香酸メチル等のエステル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類が挙げられる。これらの溶媒は単独で、または２種以上を混合して用いてもよい。
【０１１７】
前記感光性樹脂組成物は、必要に応じてさらに酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、無機粒子、感光性樹脂以外の樹脂等の添加剤が添加されていてもよい。
【０１１８】
かかる感光性樹脂組成物として、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）シリーズなどの市販品を用いることができる。また、上記のような樹脂組成物の任意の混合物を使用することも可能である。
【０１１９】
熱硬化性材料としては、例えば、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）、信越化学社製の各種シリコン樹脂、日東紡社製の無機・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、シリコン樹脂等が挙げられる。この中でも特に耐熱性を有するエポキシ樹脂ベースの材料であることが好ましい。
【０１２０】
平滑層の形成方法は特に制限されないが、スピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法等のウェットコーティング法、または、蒸着法等のドライコーティング法が挙げられる
平滑層の平滑性は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１で規定される中心線平均粗さＲａが０．５〜１２ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、１〜３ｎｍである。また、平滑層表面において、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１で規定される１０点平均粗さＲｚが５〜５０ｎｍであると好ましい。より好ましくは、１０〜４０ｎｍである。この範囲よりも値が小さい場合には、続くガスバリア層を形成する段階で、ワイヤーバー、ワイヤレスバー等の塗布方式で、平滑層表面に塗工手段が接触する場合に塗布性が損なわれる場合がある。また、この範囲よりも大きい場合には、基材の表面粗さに対して平滑化が不十分となり、平滑層を設ける意味が薄れる。
【０１２１】
平滑層の厚さとしては、１〜１０μｍの範囲が好ましく、さらに２〜７μｍの範囲にすることが好ましい。平滑層の厚さが１μｍ以上であると、上記平滑層としての機能を十分に発揮しうることから好ましい。一方、平滑層の厚さが１０μｍ以下であると、バリアフィルムの光学特性のバランスを調整することができ、かつ、バリアフィルムのカールを抑えうることから好ましい。
【０１２２】
〔ブリードアウト層〕
ガスバリア性フィルム１１は、必要に応じて、基材２２のガスバリア層１６を設ける面とは反対側の面に、ブリードアウト防止層２４を有してもよい。ブリードアウト防止層は、フィルムを加熱した際に、フィルム中から未反応のオリゴマー等が表面へ移行して、接触する面を汚染してしまう現象を抑制する目的で設けられる。ブリードアウト防止層は、この機能を有していれば、基本的に平滑層と同じ構成をとっても構わない。
【０１２３】
ブリードアウト防止層は、通常、ハードコート剤、ならびに必要に応じて、マット剤およびその他の成分を含んで構成される。なお、ブリードアウト防止層は、上記機能を有していれば基本的に平滑層と同じ構成であってもよい。
【０１２４】
ハードコート剤としては特に制限されないが、平滑層において説明した感光性材料または熱硬化性材料を挙げることができる。
【０１２５】
ブリードアウト防止層はマット剤を含有してもよい。マット剤としては平均粒子径が０．１〜５μｍ程度の無機粒子が好ましい。このような無機粒子としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等が挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。マット剤の含有量は、ハードコート剤の固形分１００質量部に対して２質量部以上、好ましくは４質量部以上、より好ましくは６質量部以上の割合で混合されていることが望ましい。一方マット剤の含有量の下限は特に制限されないが、ハードコート剤の固形分１００質量部に対して２０質量部以下、好ましくは１８質量部以下、より好ましくは１６質量部以下であることが望ましい。
【０１２６】
ブリードアウト防止層に添加しうるその他の成分としてはブリードアウト防止層の上記機能を損なわないものであれば特に制限されないが、例えば、熱可塑性樹脂、光重合開始剤等が挙げられる。この他、上述の平滑層と同様に、さらに酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、無機粒子、その他の樹脂等の添加剤が添加されていてもよい。
【０１２７】
光重合開始剤としては、上述した平滑層と同様の光重合開始剤が好ましく使用できる。
【０１２８】
ブリードアウト防止層は、ハードコート剤、ならびに必要に応じて、マット剤およびその他の成分を配合して、適宜必要に応じて用いる希釈溶剤によって塗布液として調製し、当該塗布液を支持体フィルム表面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、加熱や電離放射線の照射により硬化させることにより形成することができる。
【０１２９】
なお、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線を照射する、または走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を照射することにより行うことができる。
【０１３０】
ブリードアウト防止層の厚さとしては、フィルムの耐熱性を向上させ、フィルムの光学特性のバランス調整を容易にし、かつ、ガスバリア性フィルムのカールを調整する観点から、１．０〜１０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは、２μｍ〜７μｍの範囲にすることが好ましい。
【０１３１】
〔オーバーコート層〕
ガスバリア性フィルム１１は、必要に応じて、ガスバリア層２３上に、オーバーコート層を有してもよい。オーバーコート層はガスバリア層を水分等から保護し、ガスバリア性を維持する機能を有する。
【０１３２】
オーバーコート層としては、有機モノマー、オリゴマー、ポリマー等の有機樹脂、有機基を有するシロキサンやシルセスキオキサンのモノマー、オリゴマー、ポリマー等を用いた有機無機複合樹脂層を好ましく用いることができる。これらの有機樹脂もしくは有機無機複合樹脂は重合性基や架橋性基を有することが好ましく、これらの有機樹脂もしくは有機無機複合樹脂を含有し、必要に応じて重合開始剤や架橋剤等を含有する有機樹脂組成物塗布液から塗布形成した層に、光照射処理や熱処理を加えて硬化させることが好ましい。ここで「架橋性基」とは、光照射処理や熱処理で起こる化学反応によりバインダーポリマーを架橋することができる基のことである。具体的な重合性基や架橋性基を有する有機樹脂または有機無機複合樹脂は特にその化学構造は限定されないが、例えば、付加重合し得る官能基としてエチレン性不飽和基、エポキシ基／オキセタニル基等の環状エーテル基が挙げられる。また光照射によりラジカルになり得る官能基であってもよく、そのような架橋性基としては、例えば、チオール基、ハロゲン原子、オニウム塩構造等が挙げられる。中でも、エチレン性不飽和基が好ましく、特開２００７−１７９４８号公報の段落０１３０〜０１３９に記載された官能基が含まれる。
【０１３３】
具体的な有機樹脂としては、光重合性不飽和結合（重合性基、架橋性基）を分子内に１個以上有する反応性のモノマーを含有している感光性樹脂および／または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【０１３４】
当該光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性モノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトリキエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチルトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタンジオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、及び、上記のアクリレートをメタクリレートに換えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン等が挙げられる。上記の反応性モノマーは、１種または２種以上の混合物として、あるいは、その他の化合物との混合物として使用することができる。
【０１３５】
感光性樹脂の具体例としては、例えば、平滑層における感光性材料（感光性樹脂組成物）が同様に使用できる。
【０１３６】
また、有機無機複合樹脂としては、例えば米国特許６５０３６３４号公報に「ＯＲＭＯＣＥＲ」として記載されている有機無機複合樹脂も好ましく用いることができる。
【０１３７】
有機樹脂の構造や重合性基の密度、架橋性基の密度、架橋剤の比率、及び硬化条件等を適宜調整することで、オーバーコート層の弾性率を所望の値に調整することができる。
【０１３８】
有機樹脂として感光性樹脂を用いる場合、有機樹脂組成物は光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、上述した平滑層と同様の光重合開始剤が好ましく使用できる。
【０１３９】
熱硬化性材料としては特に限定されず、上述した平滑層と同様の熱硬化性材料が挙げられる。
【０１４０】
オーバーコート層は必要に応じて無機材料を含有してもよい。無機材料を含有させると一般的にオーバーコート層の弾性率が増加する。したがって、無機材料の含有比率を適宜調整することによりオーバーコート層の弾性率を所望の値に調整することができる。
【０１４１】
無機材料としては、数平均粒径が１〜２００ｎｍの無機微粒子が好ましく、数平均粒径が３〜１００ｎｍの無機微粒子がより好ましい。無機微粒子としては、透明性の観点より金属酸化物が好ましい。
【０１４２】
金属酸化物としては特に制限されないが、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＣｒＯ２、ＭｏＯ２、ＭｏＯ３、ＭｎＯ２、Ｍｎ２Ｏ３、ＷＯ３、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＣｄＩｎ２Ｏ４、Ｚｎ２ＳｎＯ４、ＺｎＳｎＯ３、Ｚｎ２Ｉｎ２Ｏ５、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＣｄＩｎ２Ｏ４、Ｚｎ２ＳｎＯ４、ＺｎＳｎＯ３、Ｚｎ２Ｉｎ２Ｏ５などが挙げられる。これらは、単独の使用でも二種類以上の併用でもよい。
【０１４３】
無機微粒子の分散物を得るには、近年の学術論文に倣って調整しても良いが、市販の無機微粒子分散物も好ましく用いることができる。具体的には、日産化学社製のスノーテックスシリーズやオルガノシリカゾル、ビックケミー・ジャパン社製のＮＡＮＯＢＹＫシリーズ、Ｎａｎｏｐｈａｓｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のＮａｎｏＤｕｒなどの各種金属酸化物の分散物を挙げることができる。
【０１４４】
これら無機微粒子は表面処理を行って用いることもできる。
【０１４５】
無機微粒子としては、天然雲母、合成雲母等の雲母群、式：３ＭｇＯ・４ＳｉＯ・Ｈ２Ｏで表されるタルク、テニオライト、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、リン酸ジルコニウムなどの平板状微粒子を用いることもできる。
【０１４６】
具体的には、上記天然雲母としては白雲母、ソーダ雲母、金雲母、黒雲母及び鱗雲母が挙げられる。また、合成雲母としては、フッ素金雲母ＫＭｇ３（ＡｌＳｉ３Ｏ１０）Ｆ２、カリ四ケイ素雲母ＫＭｇ２．５Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２等の非膨潤性雲母、及びＮａテトラシリリックマイカＮａＭｇ２．５（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２、ＮａまたはＬｉテニオライト（Ｎａ，Ｌｉ）Ｍｇ２Ｌｉ（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２、モンモリロナイト系のＮａまたはＬｉヘクトライト（Ｎａ，Ｌｉ）１／８Ｍｇ２／５Ｌｉ１／８（Ｓｉ４Ｏ１０）Ｆ２等の膨潤性雲母等が挙げられる。また合成スメクタイトも有用である。
【０１４７】
オーバーコート層中の無機材料の比率としては、オーバーコート層全体に対して、１０〜９５質量％の範囲であることが好ましく、２０〜９０質量％の範囲であることがより好ましい。
【０１４８】
オーバーコート層には、いわゆるカップリング剤を単独でもしくは他素材と混合して用いることができる。カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等、特に制限はないが、塗布液の安定性の観点からシランカップリング剤が好ましい。
【０１４９】
具体的なシランカップリング剤としては、例えば、ハロゲン含有シランカップリング剤（２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシランなど）、エポキシ基含有シランカップリング剤［２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、２−グリシジルオキシエチルトリメトキシシラン、２−グリシジルオキシエチルトリエトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシランなど］、アミノ基含有シランカップリング剤（２−アミノエチルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−［Ｎ−（２−アミノエチル）アミノ］エチルトリメトキシシラン、３−［Ｎ−（２−アミノエチル）アミノ］プロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノ］プロピルトリエトキシシラン、３−［Ｎ−（２−アミノエチル）アミノ］プロピル  メチル  ジメトキシシランなど）、メルカプト基含有シランカップリング剤（２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランなど）、ビニル基含有シランカップリング剤（ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなど）、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤（２−メタクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、２−メタクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、２−アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなど）などが挙げられる。これらのシランカップリング剤は単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
【０１５０】
オーバーコート層は、前記有機樹脂や無機材料、及び必要に応じて他の成分を配合して、適宜必要に応じて用いる希釈溶剤によって塗布液として調製し、当該塗布液を基材表面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、電離放射線を照射して硬化させることにより形成することが好ましい。なお、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプなどから発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線を照射する。または走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を照射することにより行うことができる。
【０１５１】
また、オーバーコート層は上述のエキシマランプによる照射で硬化させることもできる。ガスバリア層とオーバーコート層とを同一ラインで塗布形成する場合には、オーバーコート層の硬化もエキシマランプによる照射で行うことが好ましい。
【０１５２】
（封止基材）
封止基材１２は、電子素子本体１３を支持し、かつ、溶接促進剤１４を介して上述したガスバリア性フィルム１１と接合することにより電子素子本体１３を封止する機能を有する。封止基材１２は、電子素子本体１３を介して、ガスバリア性フィルム１１と対向して配置される。
【０１５３】
封止基材１２は上述したガスバリア性フィルムでありうる。また、封止基材がガスバリア性フィルムである場合、封止基材１２とガスバリア性フィルム１１とは同一の構成であってもよいし、異なる構成（材質、層構成）であってもよい。
【０１５４】
また、封止基材１２としては、上述したガスバリア性フィルムに加えて、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、チタン（Ｔｉ）および、これらの合金等の金属箔等を使用してもよい。
【０１５５】
好ましくは、封止基材のガスバリア性フィルムと接合される側の表層が、金属、金属酸化物、および金属窒化物からなる群から選択される少なくとも一つからなる。すなわち、封止基材のガスバリア性フィルムと接合される側の表層は、上記金属箔または金属、金属酸化物、および金属窒化物からなる群から選択される少なくとも一つからなるガスバリア層で形成されることが好ましい。かかる場合には、封止基材とガスバリア性フィルムの接合部に配置された溶接促進剤が封止の際のレーザー光照射により封止基材の表層へと拡散して、封止基材表層の上記材料（金属、金属酸化物、または金属窒化物）と相互作用することができ、これにより封止基材との接着強度が向上しうる。より好ましくは、封止基材はガスバリア性フィルムであり、封止基材としてのガスバリア性フィルムの他方のガスバリア性フィルムと接合される側の表層に金属、金属酸化物、および金属窒化物からなる群から選択される少なくとも一つからなるガスバリア層が配置される形態である。すなわち、２つのガスバリア層が溶接促進剤を介して接合される形態である。
【０１５６】
その他、封止基材の構成の詳細は、上記ガスバリア性フィルムの項で説明した内容と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１５７】
（電子素子本体）
電子素子本体は電子デバイスの本体である。図１〜図４に示す形態において、電子素子本体は有機ＥＬ素子本体である。ただし、本発明の電子素子本体はかような形態に制限されず、ガスバリア性フィルムによる封止が適用されうる公知の電子デバイスの本体が使用できる。例えば、太陽電池（ＰＶ）、液晶表示素子（ＬＣＤ）、電子ペーパー、薄膜トランジスタ、タッチパネル等が挙げられる。これらの電子デバイスの本体の構成についても、特に制限はなく、公知の構成を有しうる。
【０１５８】
図１〜図４に示す形態において、電子素子本体（有機ＥＬ素子本体）は、第１電極層（陽極）、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第２電極層（陰極）等を有する。また、必要に応じて、第１電極層と正孔輸送層との間に正孔注入層を設けてもよいし、または、電子輸送層と第２電極層との間に電子注入層を設けてもよい。有機ＥＬ素子において、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層は必要に応じて設けられる任意の層である。
【０１５９】
〔第１電極層：陽極〕
第１電極層（陽極）としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。この様な電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３・ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。或いは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いることも可能である。この第１電極層（陽極）より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また第１電極層（陽極）としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１６０】
〔正孔注入層：陽極バッファ層〕
第１電極層（陽極）と発光層又は正孔輸送層の間に、正孔注入層（陽極バッファ層）を存在させてもよい。正孔注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。陽極バッファ層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファ層、アモルファスカーボンバッファ層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ層等が挙げられる。
【０１６１】
〔正孔輸送層〕
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、又導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１６２】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することが出来るが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル；４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１６３】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することが出来る。
【０１６４】
又、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることも出来る。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１６５】
または、例えば、正孔輸送層としては、Ｂａｙｅｒ社製、商品名Ｂａｙｔｒｏｎ（登録商標）  Ｐ等のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート）、ポリアニリン及びそのドープ材料、国際公開第２００６／０１９２７０号等に記載のシアン化合物、などを用いることもできる。
【０１６６】
正孔輸送層の厚さは特に制限されないが、５〜１００ｎｍであることが好ましい。
【０１６７】
〔発光層〕
発光層とは、青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を指す。発光層を積層する場合の積層順としては、特に制限はなく、又各発光層間に非発光性の中間層を有していてもよい。本発明においては、少なくとも１つの青色発光層が、全発光層中最も陽極に近い位置に設けられていることが好ましい。又、発光層を４層以上設ける場合には、陽極に近い順から、例えば青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層、青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層、青色発光層／緑色発光層／赤色発光層／青色発光層／緑色発光層／赤色発光層のように青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を順に積層することが、輝度安定性を高める上で好ましい。発光層を多層にすることで白色素子の作製が可能である。また、発光層は、電子輸送層の機能を兼ね備えることができる。
【０１６８】
発光層の膜厚（乾燥後の膜厚）の総和は特に制限はないが、膜の均質性、発光に必要な電圧等を考慮し、通常２ｎｍ〜５μｍ、好ましくは２〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。更に１０〜５０ｎｍの範囲にあるのが好ましい。膜厚を５０ｎｍ以下にすると電圧面のみならず、駆動電流に対する発光色の安定性が向上する効果があり好ましい。個々の発光層の膜厚（乾燥後の膜厚）は、好ましくは２〜１００ｎｍの範囲で選ばれ、２〜５０ｎｍの範囲にあるのが更に好ましい。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はないが、３色発光層中、青色発光層（複数層ある場合はその総和）が最も厚いことが好ましい。
【０１６９】
発光層は発光極大波長が各々４３０〜４８０ｎｍ、５１０〜５５０ｎｍ、６００〜６４０ｎｍの範囲にある発光スペクトルの異なる少なくとも３層以上の層を含む。３層以上であれば、特に制限はない。４層より多い場合には、同一の発光スペクトルを有する層が複数層あってもよい。発光極大波長が４３０〜４８０ｎｍにある層を青色発光層、５１０〜５５０ｎｍにある層を緑色発光層、６００〜６４０ｎｍの範囲にある層を赤色発光層と言う。又、前記の極大波長を維持する範囲において、各発光層には複数の発光性化合物を混合してもよい。例えば、青色発光層に、極大波長４３０〜４８０ｎｍの青発光性化合物と、同５１０〜５５０ｎｍの緑発光性化合物を混合して用いてもよい。
【０１７０】
発光層の材料として使用する有機発光材料は、（ａ）電荷の注入機能、すなわち、電界印加時に陽極或いは正孔注入層から正孔を注入することが出来、陰極或いは電子注入層から電子を注入することが出来る機能、（ｂ）輸送機能、すなわち、注入された正孔及び電子を電界の力で移動させる機能、及び（ｃ）発光機能、すなわち、電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光に繋げる機能、の３つの機能を併せもつものであれば特に限定はない。例えば、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、スチリルベンゼン系化合物を用いることが出来る。上記の蛍光増白剤の具体例としては、ベンゾオキサゾール系では、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾオリル］スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス［５−α，α−ジメチルベンジル−２−ベンゾオキサゾリル］チオフェン、２，５−ビス［５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル］−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール、２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾ−ル等が挙げられる。ベンゾチアゾール系では、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等が挙げられ、ベンゾイミダゾール系では、２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等が挙げられる。更に、他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ（１９７１），第６２８〜６３７頁及び第６４０頁に列挙されている。又、上記のスチリルベンゼン系化合物の具体例としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等が挙げられる。
【０１７１】
更に、上述した蛍光増白剤及びスチリルベンゼン系化合物以外にも、例えば、１２−フタロペリノン、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際公開公報ＷＯ９０／１３１４８やＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ  ５８，１８，Ｐ１９８２（１９９１）に記載されているような高分子化合物、芳香族ジメチリディン系化合物が挙げられる。芳香族ジメチリディン系化合物の具体例としては、１，４−フェニレンジメチリディン、４，４’−フェニレンジメチリディン、２，５−キシリレンジメチリディン、２，６−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジメチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、及びこれらの誘導体が挙げられる。また、上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（ＩＩＩ）等が挙げられる。
【０１７２】
その他、上述した有機発光材料をホストとし、当該ホストに青色から緑色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系或いは前記ホストと同様の蛍光色素をドープした化合物も、有機発光材料として好適である。有機発光材料として前記の化合物を用いた場合には、青色から緑色の発光（発光色はドーパントの種類によって異なる）を高効率で得ることが出来る。前記化合物の材料であるホストの具体例としては、ジスチリルアリーレン骨格の有機発光材料（特に好ましくは、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル）が挙げられ、前記化合物の材料であるドーパントの具体例としては、ジフェニルアミノビニルアリレーン（特に好ましくは、例えば、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノビフェニルベンゼンや４，４’−ビス［２−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｐ−トリル）フェニル］ビニル］ビフェニル）が挙げられる。
【０１７３】
発光層には、発光層の発光効率を高くするために公知のホスト化合物と公知のリン光性化合物（リン光発光性化合物とも言う）を含有することが好ましい。
【０１７４】
ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。ホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することが出来る。又、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることが出来る。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用も出来る。
【０１７５】
これらのホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、尚且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。公知のホスト化合物としては、例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等に記載の化合物が挙げられる。
【０１７６】
複数の発光層を有する場合、これら各層のホスト化合物の５０質量％以上が同一の化合物であることが、有機層全体に渡って均質な膜性状を得やすいことから好ましく、更にはホスト化合物のリン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上であることが、ドーパントからのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得る上で有利となることからより好ましい。リン光発光エネルギーとは、ホスト化合物を基板上に１００ｎｍの蒸着膜のフォトルミネッセンスを測定し、そのリン光発光の０−０バンドのピークエネルギーを言う。
【０１７７】
ホスト化合物は、有機ＥＬ素子の経時での劣化（輝度低下、膜性状の劣化）、光源としての市場ニーズ等を考慮し、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。すなわち、輝度と耐久性の両方を満足するためには、リン光発光エネルギーが２．９ｅＶ以上且つＴｇが９０℃以上のものであることが好ましい。Ｔｇは、更に好ましくは１００℃以上である。
【０１７８】
リン光性化合物（リン光発光性化合物）とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物である。先に説明したホスト化合物と合わせ使用することで、より発光効率の高い有機ＥＬ素子とすることが出来る。
【０１７９】
本発明に係るリン光性化合物は、リン光量子収率は好ましくは０．１以上である。上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定出来る。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定出来るが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
【０１８０】
リン光性化合物の発光は原理としては２種挙げられ、１つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、何れの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【０１８１】
リン光性化合物は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることが出来る。リン光性化合物としては、好ましくは元素の周期表で８族−１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【０１８２】
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることが出来る。
【０１８３】
本発明に係る有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当て嵌めた時の色で決定される。
【０１８４】
本発明で言うところの白色素子とは、２°視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１  表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．０７の領域内にあることを言う。
【０１８５】
〔電子輸送層〕
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなる。
【０１８６】
発光層側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることが出来、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。
【０１８７】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることが出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることが出来る。又、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来るし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることが出来る。
【０１８８】
この他、後述する電子注入層に用いられる材料も電子輸送材料として使用できる。
【０１８９】
電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。
【０１９０】
電子輸送層は上記材料の１種又は２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１９１】
又、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開平１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。この様なｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することが出来るため好ましい。
【０１９２】
本発明に係わる有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【０１９３】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
【０１９４】
〔電子注入層：陰極バッファ層〕
電子注入層形成工程で形成される電子注入層（陰極バッファ層）とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり広い意味で電子輸送層に含まれる。電子注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。電子注入層（陰極バッファ層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファ層、フッ化リチウム、フッ化セシウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファ層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファ層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファ層等が挙げられる。
【０１９５】
上記バッファ層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【０１９６】
（第２電極層：陰極）
第２電極層（陰極）としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。この様な電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することが出来る。
【０１９７】
尚、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の第１電極層（陽極）又は第２電極層（陰極）のいずれか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【０１９８】
また、第２電極層として上記電極物質（金属）を１〜１００ｎｍの膜厚で作製した後に、第１電極層の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第２電極層（陰極）を作製することができ、これを応用することで第１電極層（陽極）と第２電極層（陰極）の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【０１９９】
（保護層）
電子デバイス１０は、必要に応じて、電子素子本体上に保護層を有してもよい。保護層は、水分や酸素等の電子素子の劣化を促進するものが素子内に侵入することを防止する機能、封止基材１２上に配置された電子素子本体等を絶縁性とする機能、または電子素子本体による段差を解消する機能を有する。
【０２００】
保護層を形成する材料としては上記機能を有するものであれば特に制限されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、または、これらの合金等の金属、シリカ等の酸化ケイ素、アルミナ等の酸化アルミニウム、チタニア等の酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブなどの金属酸化物；窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの金属窒化物；炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素などの金属炭化物；酸化窒化アルミニウム、酸化窒化ケイ素、酸化窒化ホウ素などの金属酸化窒化物；酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタンなどの金属酸化ホウ化物、ダイヤモンド様カーボンおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０２０１】
保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、スパッタリング；蒸発；化学蒸着（ＣＶＤ）；プラズマ増強化学蒸着（プラズマＣＶＤ）；無機酸化物または窒化物の前駆体（例えばゾル状の、ポリシラザン、テオス（ＴＥＯＳ）、有機金属化合物など）のウェットコーティング後の加熱および／または真空紫外光の照射などによる無機酸化物または窒化物への改質；めっき；スプレー；スピンコート等の、フィルム金属化技術で使用されている技術を使用して形成される。
【０２０２】
保護層の厚さは特に制限されないが、例えば、１０ｎｍ〜１μｍであることが好ましく、５０〜５００ｎｍであることがより好ましい。
【０２０３】
（接着剤層）
電子デバイス１０は溶接促進剤１４の他に、有機封止材料を含む接着剤層１６をさらに有してもよい。溶接促進剤１４による封止方法と併用して、有機封止材料による封止方法を併用することができる。
【０２０４】
有機封止材料は、十分なバリア特性を有して、酸素および水分が接着剤の結合ラインを通して封入領域に侵入することを遅延するとともに、ガスバリア性フィルムおよび電子デバイス、または、ガスバリア性フィルムおよび電子デバイスを包含する可撓性バリアフィルムを接着しうるものであれば特に制限されず、一般的な接着剤を使用することができるが、中でも、合成樹脂系接着剤が好ましい。合成樹脂系接着剤としては、例えば、熱硬化型接着剤、光硬化型接着剤を用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アイオノマー樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂などが挙げられる。より好ましくは、硬化性（例えば、ＵＶ硬化性または熱硬化性）感圧接着剤（ＰＳＡ）；ホットメルト；およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０２０５】
接着剤層は包含される電子デバイスを保護する観点から、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）が５０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ（１００μｍ厚、６０℃９０％）以下であることが好ましく、さらに好ましくは２０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ（１００μｍ厚、６０℃９０％）である。
【０２０６】
水分透過率については、使用する樹脂、架橋密度、無機充填材の量により適宜調整することができる。しかし、架橋密度、無機充填剤等により水分透過率を小さくすると接着剤の硬度が上がり、接着性が劣化する方向である。したがって、接着性の観点からは、５ｇ／ｍ２・２４ｈｒ（１００μｍ厚、６０℃９０％）以上であることが好ましい。
【０２０７】
液状の有機封止材料の塗布方法としては、透明樹脂基材またはバリアフィルムの全面に液状の有機封止材料を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。好ましくは、ディスペンサーによる液状封止材を設置するＯＤＦ（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）工法の方法が好ましく用いられる。
【０２０８】
（電子デバイスの製造方法）
本形態の電子デバイス１０の製造方法は特に制限されず、従来公知の従来公知の知見が適宜参照されうる。
【０２０９】
本発明の他の一形態によれば、（１）封止基材上に電子素子本体を配置する工程と、（２）前記封止基材上に周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤を塗布する工程と、（３）前記電子素子本体および前記溶接促進剤の上部を覆うように、基材およびガスバリア層を有するガスバリア性フィルムを配置する工程と、（４）前記溶接促進剤にレーザー光を照射して、前記封止基材と前記ガスバリア性フィルムとを前記溶接促進剤を介して接合することにより前記電子素子本体を封止する工程と、を有する電子デバイスの製造方法が提供される。
【０２１０】
（１）封止基材上に電子素子本体を配置する工程
まず、封止基材上に電子素子本体を配置する。通常、封止基材上に、電子素子本体を構成する層、例えば、第１電極層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第２電極層等を順に積層させることにより形成される。これらの形成方法は特に制限されず、公知の手法を適宜参照して製造されうる。
【０２１１】
次いで、必要に応じて、保護層および／または接着剤層を形成する。これらの形成方法は特に制限されず、公知の手法を適宜参照して製造されうる。なお、接着剤層は溶接促進剤の塗布後に形成してもよい。
【０２１２】
（２）溶接促進剤を塗布する工程
次いで、封止基材上に周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤を塗布し、塗膜を形成する。例えば、図１〜図４に示す形態の電子デバイス１０を製造する場合には、封止基材１２の中心部上に配置した電子素子本体１３の周囲を取り囲むように封止基材１２の周囲部（外周部）上に帯状に溶接促進剤１４を塗布すればよい。なお、溶接促進剤は封止基材の上面のみに形成してもよいが、例えば、図２に示す形態のように保護層の上面に形成してもよいし、電子素子本体の一部（例えば図３）または全部の構成層の上面に形成してもよい。
【０２１３】
溶接促進剤の塗布方法も特に制限されず、溶接促進剤としての金属または金属化合物を真空蒸着、スパッタリングする等のドライコーティング法；金属または金属化合物の微粒子を適当な溶媒に分散させた分散液を作製し、これをインクジェット法等で塗布し、乾燥により溶媒を除去する方法等のウェットコーティング法が挙げられる。中でも、接合面に薄く均一に塗布できる点で、真空蒸着法またはスパッタリング法を用いることが好ましい。
【０２１４】
溶接促進剤の塗膜の厚さは特に制限されないが、十分な接合強度を得る点から、１０〜１０００ｎｍが好ましく、２０〜１００ｎｍがより好ましい。
【０２１５】
溶接促進剤の塗膜の面内方向のサイズ（帯状の幅）は、十分な接合強度を得る点から、０．１〜１０ｍｍが好ましく、０．２〜２．０ｍｍがより好ましい。
【０２１６】
（３）ガスバリア性フィルムを配置する工程
続いて、前記電子素子本体および前記溶接促進剤の上部を覆うように、基材およびガスバリア層を有するガスバリア性フィルムを配置する。
【０２１７】
（４）電子素子本体を封止する工程
最後に、前記溶接促進剤にレーザー光を照射して、前記封止基材と前記ガスバリア性フィルムとを前記溶接促進剤を介して接合することにより前記電子素子本体を封止することにより、電子デバイスが形成されうる。
【０２１８】
（レーザー光）
本発明で用いられるレーザー光源は溶接促進剤が吸収可能な領域に波長が合致すれば特に限定はないが、赤外線レーザーが好ましい。赤外線レーザーの種類としては固体レーザー、半導体レーザー、気体レーザー、色素レーザー、および化学レーザーのいずれを用いてもよい。固体レーザーとしては、例えば、光源波長が０．９４〜１．４μｍの範囲にあるＮｄがドープされたＹＡＧレーザー（以下、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーとも称する）、光源波長が１．９〜２．９４μｍの範囲にあるＨｏ、Ｅｒ、またはＴｍ（ツリウム）をドープしたＹＡＧレーザー（以下、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ：ＹＡＧレーザーとも称する）が挙げられる。また、半導体レーザーとしては、例えば、光源波長が０．８〜０．９６μｍの範囲にあるＡｌＧａＡｓレーザーが挙げられる。気体レーザーとしては、例えば、光源波長が９．１μｍ〜１０．９μｍの範囲にあり、好ましくは９．３μｍ〜１０．６μｍの範囲にある波長のものが用いられる炭酸ガスレーザーなどが用いられる。
【０２１９】
中でも、樹脂基材の吸収との観点で０．８μｍ〜１．２μｍのレーザー光が好ましく用いられ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーまたは半導体レーザーを用いることが好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーおよび半導体レーザーはともに平均出力が数十Ｗ以上の高出力タイプのものが存在するため、広範囲のガスバリア性フィルムと組み合わせて用いることができる。
【０２２０】
レーザー光の照射強度は、接合の状態や基材の状態に基づき調整する必要がある。好ましくは５〜５０Ｗの出力であり、より好ましくは１０〜２０Ｗの出力が用いられる。かかる範囲であれば、ガスバリア層の破壊が抑制されるとともに、十分な接着強度が得られる。当該レーザー光の照射強度は、従来のガラス等の無機基材の封止に用いられる通常のレーザー光の照射強度（５０〜１００Ｗ程度）に比べて小さい。
【０２２１】
また、レーザー光の照射時間は、溶接促進剤の塗膜厚さ、溶接促進剤の種類、設置方法によっても異なるが、好ましくは１×１０−６秒〜１×１０−３秒である。
【０２２２】
レーザー光の照射エネルギー量は、１，０００ｍＪ／ｃｍ２〜１，０００，０００ｍＪ／ｃｍ２あることが好ましく、１０，０００ｍＪ／ｃｍ２〜１００，０００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。
【０２２３】
レーザー光の焦点、すなわち、フォーカス位置は特に制限されないが、接合面にフォーカスした方が安定した接合状態が得られる。すなわち、レーザー光の焦点が前記溶接促進剤に位置することが好ましい。
【０２２４】
レーザー光のビーム径は特に制限されないが、焦点位置でビーム径が１〜１０００μｍとすることが好ましく、２〜１００μｍとすることがより好ましい。かかる場合には、より安定した接合状態が得られ、接合強度が向上する。
【０２２５】
また、レーザー光の照射位置を好ましくは１〜１００ｍｍ／ｓの速度、より好ましくは１０〜１００ｍｍ／ｓで移動させながら前記レーザー光の照射を行う。かかる場合には、樹脂基材の劣化防止の効果が得られる。
【０２２６】
さらに、レーザー光の照射は大気圧下で行ってもよいが、好ましくは０．００５〜２．０ＭＰａの加圧下、より好ましくは０．０１〜１．０ＭＰａの加圧下で行うことが好ましい。かかる場合には、凹凸への追従効果により、接合面の接合強度および電子デバイスの耐久性が有意に向上する。
【０２２７】
なお、特許文献４（特開２０１１−８８２１０号公報）にはガラス基材とレーザー吸収材としてＭｏを使用しレーザー光をアウトフォーカスした状態で溶接する方法が開示されている。この発明の特徴は、レーザー光をアウトフォーカスした状態で接合する方法である。これに対して、本発明ではレーザー光のフォーカス位置に特に限定はないが、溶接の効率と強度といった観点からは、ガスバリア層にフォーカスした方が好ましい方向である。このような相違は、特許文献４に記載の方法と本発明の方法とでレーザー光照射による接合のメカニズムが本質的に異なる点に起因する。すなわち、特許文献４に記載の方法では、ガラスなどの基材の温度をＭｏなどのレーザー吸収材を介して局所的に上昇させ、溶融させることにより基材を接合する。これに対して、本発明ではレーザー光の照射により、溶接促進剤としての周期表第６族の金属または金属化合物が接合面からガスバリア性フィルム、特にガスバリア層の内部に拡散して、その構成材料と化学的相互作用することにより基材を接合する。このように、本発明の製造方法は、周期表第６族の金属または金属化合物のレーザー光の照射による拡散およびガスバリア性フィルムの構成材料との相互作用という新規な原理に基づく方法である。
【０２２８】
上記の他、例えば、図４に示す形態の電子デバイス１０を製造する場合には、例えば、ガスバリア性フィルム１１上に電子素子本体１３を配置する工程と、前記ガスバリア性フィルム１１上に周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤を塗布する工程と、（３）前記電子素子本体および前記溶接促進剤の上部を覆うように、封止基材を配置する工程と、（４）前記溶接促進剤にレーザー光を照射して、前記封止基材と前記ガスバリア性フィルムとを前記溶接促進剤を介して接合することにより前記電子素子本体を封止する工程と、を有する製造方法が使用できる。
【実施例】
【０２２９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０２３０】
〔ガスバリア性フィルム１の作製〕
《基材の作製》
〔基材（ア）の作製〕
熱可塑性樹脂基材（支持体）として、両面に易接着加工された厚さ１２５μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、Ｑ６５ＦＷＡ）を用い、下記に示すように、片面にブリードアウト防止層を、反対面に平滑層を形成したものを基材（ア）とした。
【０２３１】
〈ブリードアウト防止層の形成〉
上記熱可塑性樹脂基材の一方の面側に、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  Ｚ７５３５を、乾燥後の膜厚が４．０μｍになる条件で塗布した後、硬化条件として、照射エネルギー量１．０Ｊ／ｃｍ２で、空気雰囲気下、高圧水銀ランプを使用し、乾燥条件８０℃で、３分間の硬化処理を行い、ブリードアウト防止層を形成した。
【０２３２】
〈平滑層の形成〉
次いで、上記熱可塑性樹脂基材のブリードアウト防止層を形成した面とは反対側の面側に、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  Ｚ７５０１を、乾燥後の膜厚が４．０μｍになる条件で塗布した後、８０℃で、３分間乾燥した後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプを使用し、硬化条件として、照射エネルギー量１．０Ｊ／ｃｍ２で照射、硬化して、平滑層を形成した。
【０２３３】
得られた平滑層のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１で規定される方法に準拠して測定した表面粗さＲａは１ｎｍであった。また、Ｒｚは２０ｎｍであった。平滑層の塗布面はアンカーコート層の面とした。
【０２３４】
表面粗さは、ＳＩＩ社製のＡＦＭ（原子間力顕微鏡）ＳＰＩ３８００Ｎ  ＤＦＭを用いて測定した。一回の測定範囲は８０μｍ×８０μｍとし、測定箇所を変えて三回の測定を行って、それぞれの測定で得られたＲａの値、および、１０点平均粗さＲｚをそれぞれ平均したものを測定値とした。
【０２３５】
《ガスバリア層の形成》
（ポリシラザン層１の形成）
基材（ア）の平滑層の上に、下記ポリシラザンを含有する塗布液（ポリシラザン含有塗布液１）を、スピンコーターを用いて、塗布スピード３０ｍ／ｍｉｎで乾燥後の膜厚が１５０ｎｍとなる条件で塗布した。乾燥条件は、１００℃で２分とした。
【０２３６】
〈ポリシラザン含有塗布液１の調製〉
無触媒のパーヒドロポリシラザンを２０質量％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）製ＮＮ１２０−２０）と、アミン触媒としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサンを１質量％、パーヒドロポリシラザンを１９質量％と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）製ＮＡＸ１２０−２０）とを４：１の比率で混合し、アミン触媒の含有量を塗布液の固形分に対して１質量％に調整した。
【０２３７】
（真空紫外線照射処理）
上記の様にしてポリシラザン層１塗膜を形成した後、窒素雰囲気下（酸素濃度：１０００ｐｐｍ）で１７２ｎｍの真空紫外線を３Ｊ／ｃｍ２になるように照射処理を行い、改質を行った。
【０２３８】
〈真空紫外線照射条件・照射エネルギーの測定〉
真空紫外線照射は、図６に断面模式図で示した装置５０を用いて行った。
【０２３９】
図６において、５１は装置チャンバーであり、図示しないガス供給口から内部に窒素と酸素とを適量供給し、図示しないガス排出口から排気することで、チャンバー内部から実質的に水蒸気を除去し、酸素濃度を所定の濃度に維持することができる。５２は１７２ｎｍの真空紫外線を照射する二重管構造を有するＸｅエキシマランプ、５３は外部電極を兼ねるエキシマランプのホルダーである。５４は試料ステージである。試料ステージ５４は、図示しない移動手段により装置チャンバー５１内を水平に所定の速度で往復移動することができる。また、試料ステージ５４は図示しない加熱手段により、所定の温度に維持することができる。５５はポリシラザン塗布層が形成された試料である。試料ステージが水平移動する際、試料の塗布層表面と、エキシマランプ管面との最短距離が３ｍｍとなるように試料ステージの高さが調整されている。５６は遮光板であり、Ｘｅエキシマランプ５２のエージング中に試料の塗布層に真空紫外光が照射されないようにしている。
【０２４０】
真空紫外線照射工程で試料塗布層表面に照射されるエネルギーは、浜松ホトニクス社製の紫外線積算光量計：Ｃ８０２６／Ｈ８０２５  ＵＶ  ＰＯＷＥＲ  ＭＥＴＥＲを用い、１７２ｎｍのセンサヘッドを用いて測定した。測定に際しては、Ｘｅエキシマランプ管面とセンサヘッドの測定面との最短距離が、３ｍｍとなるようにセンサヘッドを試料ステージ５４中央に設置し、かつ、装置チャンバー５１内の雰囲気が、真空紫外線照射工程と同一の酸素濃度となるように窒素と酸素とを供給し、試料ステージ５４を０．５ｍ／ｍｉｎの速度で移動させて測定を行った。測定に先立ち、Ｘｅエキシマランプ５２の照度を安定させるため、Ｘｅエキシマランプ点灯後に１０分間のエージング時間を設け、その後試料ステージを移動させて測定を開始した。
【０２４１】
この測定で得られた照射エネルギーを元に、試料ステージの移動速度を調整することで所定の照射エネルギーとなるように調整した。なお、真空紫外線照射に際しては、照射エネルギー測定時と同様に、１０分間のエージング後に行った。
【０２４２】
（ポリシラザン層２の形成：重層処理）
さらに前記ポリシラザン含有塗布液１をポリシラザン層１上に同様に塗布し、真空紫外線照射を行い、ポリシラザン層１上に乾燥膜厚が５０ｎｍであるポリシラザン層２が積層されたガスバリア層１を平滑層上に形成した。
【０２４３】
Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）装置（アルバック・ファイ社製、ＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭ）による分析の結果、ガスバリア層１の組成は、ＳｉＯＮであり、ガスバリア層１の厚さ（ポリシラザン層１およびポリシラザン層２の合計厚さ）は２００ｎｍであった。
【０２４４】
得られたガスバリア性フィルム１について、特開２００６−１１９０６９号のＣａ法により、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）（６０℃、相対湿度９０％ＲＨ）を測定したところ、ＷＶＴＲ（６０℃９０％）は、４×１０−５ｇ／ｍ２・２４ｈであった。
【０２４５】
〔ガスバリア性フィルム２の作製〕
ガスバリア性フィルム１の作製において、ガスバリア層の形成の際に、前記ポリシラザン含有塗布液１  １ｋｇに溶接促進剤としてのＭｏＯ３  １０ｇを分散したポリシラザン含有塗布液２を調製し、これを用いてポリシラザン層１およびポリシラザン層２の多層構造からなるガスバリア層２を形成したこと以外は同様にして、ガスバリア性フィルム２を作製した。
【０２４６】
ガスバリア性フィルム２の水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）（６０℃、相対湿度９０％ＲＨ）は３×１０−５ｇ／ｍ２・２４ｈであった。
【０２４７】
〔ガスバリア性フィルム３の作製〕
《基材の作製》
〔基材（イ）の作製〕
熱可塑性樹脂基材（支持体）として、両面に易接着加工された厚さ１２５μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、Ｑ６５ＦＷＡ）を用い、基材（イ）とした。
【０２４８】
《ガスバリア層の形成》
上記基材（イ）上に、国際公開第２０１２／００３１９８号の実施例１の方法で無機膜（３０ｎｍのＳｉＡｌＯｘ膜）、有機膜をそれぞれ３層ずつ積層したガスバリア層３を設けることにより、ガスバリア性フィルム３を作製した。
【０２４９】
ガスバリア性フィルム３の水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）（６０℃、相対湿度９０％ＲＨ）は４×１０−５ｇ／ｍ２・２４ｈであった。
【０２５０】
〔ガスバリア性フィルム４の作製〕
ガスバリア性フィルム３の作製において、ガスバリア層３に代えて、国際公開第２０１１／０１３３４１号の実施例Ｅ２の方法で作成したバリア膜（３０ｎｍのＳｉＯ２膜）を３枚貼りあわせて形成したガスバリア層４を使用したこと以外は同様にして、ガスバリア性フィルム２を作製した。
【０２５１】
ガスバリア性フィルム４の水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）（６０℃、相対湿度９０％ＲＨ）は５×１０−５ｇ／ｍ２・２４ｈであった。
【０２５２】
《有機薄膜電子デバイスの作製》
ガスバリア性フィルム１〜４を封止基材として用いて、以下の手順で、２０ｃｍ角の有機薄膜電子デバイスである有機ＥＬ素子を積層した。
【０２５３】
〔有機ＥＬ素子１〜２６の作製〕
（第１電極層の形成）
各ガスバリア性フィルムのガスバリア層上に、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ（インジウムチンオキシド）をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第１電極層を形成した。
【０２５４】
（正孔輸送層の形成）
第１電極層が形成されたガスバリア性フィルムの第１電極層の上に、以下に示す正孔輸送層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し正孔輸送層を形成した。正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが５０ｎｍになるように塗布した。
【０２５５】
正孔輸送層形成用塗布液を塗布する前に、バリア性フィルムの洗浄表面改質処理を、波長１８４．９ｎｍの低圧水銀ランプを使用し、照射強度１５ｍＷ／ｃｍ２、距離１０ｍｍで実施した。帯電除去処理は、微弱Ｘ線による除電器を使用し行った。
【０２５６】
〈塗布条件〉
塗布工程は大気中、２５℃相対湿度５０％の環境で行った。
【０２５７】
〈正孔輸送層形成用塗布液の準備〉
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製  Ｂａｙｔｒｏｎ（登録商標）  Ｐ  ＡＩ  ４０８３）を純水で６５％、メタノール５％で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。
【０２５８】
〈乾燥および加熱処理条件〉
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、成膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度１００℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置を用い温度１５０℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。
【０２５９】
（発光層の形成）
引き続き、正孔輸送層まで形成した各ガスバリア性フィルムの正孔輸送層上に、以下に示す白色発光層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し発光層を形成した。白色発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが４０ｎｍになるように塗布した。
【０２６０】
〈白色発光層形成用塗布液〉
ホスト材のＨ−Ａ  １．０ｇ、ドーパント材Ｄ−Ａ  １００ｍｇ、ドーパント材Ｄ−Ｂ    ０．２ｍｇ、およびドーパント材Ｄ−Ｃ  ０．２ｍｇを、１００ｇのトルエンに溶解し白色発光層形成用塗布液として準備した。
【０２６１】
【化２】
0005895689.tif 000003
【０２６２】
〈塗布条件〉
塗布工程を窒素ガス濃度９９％以上の雰囲気で、塗布温度を２５℃とし、塗布速度１ｍ／ｍｉｎで行った。
【０２６３】
〈乾燥および加熱処理条件〉
白色発光層形成用塗布液を塗布した後、成膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度６０℃で溶媒を除去した後、引き続き、温度１３０℃で加熱処理を行い、発光層を形成した。
【０２６４】
（電子輸送層の形成）
引き続き、発光層まで形成したのち、以下に示す電子輸送層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し電子輸送層を形成した。電子輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが３０ｎｍになるように塗布した。
【０２６５】
〈塗布条件〉
塗布工程は窒素ガス濃度９９％以上の雰囲気で、電子輸送層形成用塗布液の塗布温度を２５℃とし、塗布速度１ｍ／ｍｉｎで行った。
【０２６６】
〈電子輸送層形成用塗布液〉
電子輸送層はＥ−Ａを２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール中に溶解し０．５質量％溶液とし電子輸送層形成用塗布液とした。
【０２６７】
【化３】
0005895689.tif 000004
【０２６８】
〈乾燥および加熱処理条件〉
電子輸送層形成用塗布液を塗布した後、成膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度６０℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理部で、温度２００℃で加熱処理を行い、電子輸送層を形成した。
【０２６９】
（電子注入層の形成）
引き続き、形成された電子輸送層上に電子注入層を形成した。まず、基板を減圧チャンバーに投入し、５×１０−４Ｐａまで減圧した。あらかじめ、真空チャンバーにタンタル製蒸着ボートに用意しておいたフッ化セシウムを加熱し、厚さ３ｎｍの電子注入層を形成した。
【０２７０】
（第２電極層の形成）
引き続き、形成された電子注入層の上に５×１０−４Ｐａの真空下にて第２電極層形成材料としてアルミニウムを使用し、取り出し電極を有するように蒸着法にて、発光面積が５０ｍｍ平方になるようにマスクパターン成膜し、厚さ１００ｎｍの第２電極層を積層した。
【０２７１】
（保護層の形成）
続いて第１電極層および第２電極層の取り出し部になる部分を除き、ＣＶＤ法にてＳｉＯ２を２００ｎｍの厚さで積層し、第２電極層上に保護層を形成した。
【０２７２】
（溶接促進剤の塗布）
表１に示すような溶着促進剤を、真空蒸着法により、電子素子本体の周囲に幅１ｍｍで厚さ３０ｎｍになるように積層した。なお、溶着促進剤の塗布面は、ガスバリア層の表面およびその上に積層した第１電極層としてのＩＴＯ層から構成されていた。すなわち、図１に示すように、溶接促進剤の塗膜はガスバリア層の一部および第１電極層の一部上に形成されていた。
【０２７３】
（裁断）
第２電極層まで形成した各ガスバリア性フィルムを、再び窒素雰囲気に移動し、規定の大きさに、紫外線レーザーを用いて裁断し、有機ＥＬ素子を作製した。
【０２７４】
（電極リード接続）
作製した有機ＥＬ素子に、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製の異方性導電フィルムＤＰ３２３２Ｓ９を用いて、フレキシブルプリント基板（ベースフィルム：ポリイミド１２．５μｍ、圧延銅箔１８μｍ、カバーレイ：ポリイミド１２．５μｍ、表面処理ＮｉＡｕメッキ）を接続した。
【０２７５】
圧着条件：温度１７０℃（別途熱電対を用いて測定したＡＣＦ温度１４０℃）、圧力２ＭＰａ、１０秒で圧着を行った。
【０２７６】
（封止）
封止基材としてのガスバリア性フィルム１〜４上に作製した電子素子本体としての有機ＥＬ素子上に電極リード（フレキシブルプリント基板）を接続し、封止基材として用いたものと同一のガスバリア性フィルム１〜４を表１に示すように使用し、面圧０．０５ＭＰａで加圧した状態でレーザー光の収束角度を２．５°とし、レーザー光の焦点における光径（ビーム径）を１００μｍとし、この焦点を２枚のガスバリア性フィルムの接合界面（溶接促進剤）に位置するようにし、連続発振Ｎｄ：ＹＡＧレーザー光（波長：１０６４ｎｍ、周波数：１０００Ｈｚ、出力：１７Ｗ）を、照射位置を表１のレーザー走査速度で移動させながら周囲をレーザー照射し封止処理を行った（照射エネルギー量：３０Ｊ／ｃｍ２）。これにより、電子デバイスとしての有機ＥＬ素子１〜２６を得た。
【０２７７】
〔有機ＥＬ素子２０１〜２２１の作製〕
有機ＥＬ素子１１の作製において、レーザー光の走査速度、レーザー光の焦点における光径（ビーム径）、レーザー光の焦点位置を表２に示すように変更し、かつ、レーザーの照射を表２に示す面圧の加圧下で行ったこと以外は同様にして、有機ＥＬ素子２０１〜２２１を得た。
【０２７８】
《有機ＥＬ素子の評価》
上記作製した有機ＥＬ素子１〜２６および２０１〜２２１について、下記の方法に従って、耐久性の評価を行った。また、上記作製した有機ＥＬ素子１〜２６の一部において、下記の方法に従って、ガスバリア層内の溶着促進剤の分布評価を行った。
【０２７９】
〔耐久性の評価〕
［接着性］
電子デバイスの角部よりバリアフィルムの引きはがしテストを行い、以下の基準で評価した
◎：バリアフィルムが破断し封止された内部ははがれない
○：バリアフィルムが剥がれるが１０Ｎ以上の力が必要
△：バリアフィルムが剥がれるが１０Ｎ未満１Ｎ以上の力が必要
×：１Ｎ未満の力でバリアフィルムが剥がれる。
【０２８０】
（加速劣化耐性：加速劣化処理）
上記作製した各有機ＥＬ素子を、６０℃、９０％ＲＨの環境下で１０００時間の加速劣化処理を施した後、加速劣化処理を施していない有機ＥＬ素子と共に、下記の黒点に関する評価を行った。
【０２８１】
（黒点の評価）
加速劣化処理を施した有機ＥＬ素子及び加速劣化処理を施していない有機ＥＬ素子に対し、それぞれ１ｍＡ／ｃｍ２の電流を印加し、２４時間連続発光させた後、１００倍のマイクロスコープ（株式会社モリテックス製ＭＳ−８０４、レンズＭＰ−ＺＥ２５−２００）でパネルの一部分を拡大し、有機ＥＬ素子の中心部および周辺部の２か所で、液に向けての写真撮影を行った。撮影画像を５ｍｍ四方に切り抜き、黒点の発生面積比率を求め、下式に従って素子劣化耐性率を算出し、下記の基準に従って耐久性を評価した。評価ランクが、◎、○であれば、実用上好ましい特性であると判定した。
【０２８２】
素子劣化耐性率＝（加速劣化処理を施していない素子で発生した黒点の面積／加速劣化処理を施した素子で発生した黒点の面積）×１００（％）
◎：素子劣化耐性率が、９０％以上である
○：素子劣化耐性率が、６０％以上、９０％未満である
△：素子劣化耐性率が、２０％以上、６０％未満である
×：素子劣化耐性率が、２０％未満である
（屈曲後耐性）
上記作製した各有機ＥＬ素子を直径１０ｃｍの円柱に巻きつけて５分放置した後に平面上広げ５分放置する操作を１００回行った後に前記耐久性試験（加速劣化耐性）を実施した。
【０２８３】
（ガスバリア層内の溶着促進剤の分布評価）
ガスバリア層中へのＭｏの拡散はＸ線光電子分光（ＸＰＳ）装置（アルバック・ファイ社製、ＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭ）を用いた深さ方向の元素組成分析によって確認した。Ｘ線光電子分光装置はアルバックファイ社製ＱｕａｎｔｅｒａＳＸＭを用い、励起源としてモノクロ化したＡｌ−Ｋα線を用いた。エッチングはアルゴンイオンを加速電圧５００Ｖで照射して行った。
【０２８４】
上記条件によりケイ素、酸素、窒素、Ｍｏの深さ方向の元素組成を確認した。ガスバリア層中の拡散位置は、接合（レーザー照射後）後のガスバリア層中の全原子（１００原子％）に対して１原子％以上Ｍｏが観測された領域からガスバリア層中への拡散距離を算出した。
【０２８５】
以上により得られた結果を、表１および表２に示す。
【０２８６】
【表１】
0005895689.tif 000005
【０２８７】
【表２】
0005895689.tif 000006
【０２８８】
表１に記載の結果から、周期表第６族の金属の単体または化合物からなる溶接促進剤を用いてレーザー光照射により電子素子本体を封止することにより、２枚のガスバリア性フィルムが強固に接合され、かつ、耐久性に優れた電子デバイスが得られることが確認される。
【０２８９】
特に、溶接促進剤としてＭｏまたはＷの単体または化合物を用いる場合には接着性および耐久性が一層向上することがわかる。
【０２９０】
表２に記載の結果から、レーザーの照射をレーザー光の照射を加圧下で行った場合やレーザーの照射位置やビーム径や走査速度が特定の範囲にある場合には、電子デバイスの接着性や耐久性が一層向上することがわかる。
【符号の説明】
【０２９１】
１０  電子デバイス、
１１  ガスバリア性フィルム、
１２  封止基材、
１３  電子素子本体、
１４  溶接促進剤、
１５  保護層、
１６  接着剤層、
１７  第１電極層（陽極）、
１８  正孔輸送層、
１９  発光層、
２０  電子輸送層、
２１  第２電極層（陰極）、
２２  基材
２３  ガスバリア層、
２４  中間層、
２５  ブリードアウト防止層、
５１  装置チャンバー、
５２  Ｘｅエキシマランプ、
５３  外部電極を兼ねるエキシマランプのホルダー、
５４  試料ステージ、
５５  層が形成された試料、
５６  遮光板。
【図１】
0005895689.tif 000007
【図２】
0005895689.tif 000008
【図３】
0005895689.tif 000009
【図４】
0005895689.tif 000010
【図５】
0005895689.tif 000011
【図６】
0005895689.tif 000012