(57)【要約】      （修正有）【課題】  ガスバリア層の剥離やクラックに金する水分の侵入を抑制した電気光学装置及びその製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】  ガスバリア層の下地を平坦化させることによりガスバリア層への応力集中を緩和させるようにする。 基体２００上に、複数の第１電極２３と、第１電極２３の形成位置に対応した複数の開口部２２１ａを有する隔壁２２１と、開口部２２１ａのそれぞれに配置される電気光学層６０と、隔壁２２１及び電気光学層６０を覆う第２電極５０と、を有する電気光学装置１において、第２電極５０を覆うと共に平坦な上面が形成された有機緩衝層２１０ａと、当該有機緩衝層２１０ａを覆うと共に当該有機緩衝層２１０ａよりも広い面積で形成された無機緩衝層２１０ｂと、当該無機緩衝層２１０ｂを覆うガスバリア層３０と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図３
2006024421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する隔壁と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記隔壁及び前記電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置において、
前記第２電極を覆うと共に平坦な上面が形成された有機緩衝層と、
当該有機緩衝層を覆うと共に当該有機緩衝層よりも広い面積で形成された無機緩衝層と、
当該無機緩衝層を覆うガスバリア層と、を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記無機緩衝層は、前記ガスバリア層よりも膜密度が小さいことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記無機緩衝層及び前記ガスバリア層は、共に珪素化合物からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記無機緩衝層は、酸素原子を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記無機緩衝層は、水素原子を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記無機緩衝層は、前記有機緩衝層を被覆すると共に前記基体上の無機材料と接触して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記ガスバリア層を覆う樹脂接着層と、当該樹脂接着層を覆う保護基体と、が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第２電極と前記有機緩衝層との間に、電極保護層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記無機緩衝層は、前記有機緩衝層を被覆すると共に前記電極保護層と接触して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記有機緩衝層の側面端部の角度は、４５°以下で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１１】
基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する隔壁と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記隔壁及び前記電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置の製造方法において、
前記第２電極を覆うと共に平坦な有機緩衝層を形成する工程と、
当該有機緩衝層を覆うと共に当該有機緩衝層よりも広い面積を有する無機緩衝層を形成する工程と、
当該無機緩衝層を覆うガスバリア層を形成する工程と、を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１２】
前記有機緩衝層を形成する工程は、大気圧雰囲気下における液相法を利用することを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１３】
前記無機緩衝層及び前記ガスバリア層を形成する工程は、真空雰囲気において連続して行うことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置及びその製造方法と、この電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気光学装置においては、発光機能層を備えた有機ＥＬ装置が知られている。このような電気光学装置は、無機陽極と無機陰極との間に有機発光層を備えた構成が一般的である。更に、正孔注入性や電子注入性を向上させるために、無機陽極と有機発光層の間に有機正孔注入層を配置した構成や、有機発光層と無機陰極の間に電子注入層を配置した構成が提案されている。
【０００３】
ここで、電子を放出しやすい材料特性を有する電子注入層は、大気中の存在する水分と反応しやすく、水と反応することによって電子注入効果が低下し、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が形成されてしまい、発光素子としての寿命が短くなってしまう。従って、このような電気光学装置の分野においては、水分や酸素等に対する耐久性向上が課題となっている。
このような課題を解決するために、表示装置の基板にガラスや金属の蓋を取り付けて水分等を封止する方法が一般的に採用されてきた。しかし、ディスプレイの大型化及び薄型化／軽量化に伴い、外部応力に耐えるパネル強度を保持するため、中空構造からソリッド構造に切り替える必要が出てきている。また、大型化に伴ってＴＦＴや配線回路の面積を十分に確保するため、回路基板の反対側から発光させるトップエミッション構造を用いる必要も提案されている。このような要求を達成するために、封止構造においては、透明でかつ軽量、耐強度性に優れた薄い構造を採用する必要があり、また、乾燥剤を除いても防湿性能が得られる構造が求められている。
【０００４】
そこで、近年では、表示装置の大型化及び軽薄化に対応するために、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の薄膜を高密度プラズマ成膜法（例えば、イオンプレーティング、ＥＣＲプラズマスパッタ、ＥＣＲプラズマＣＶＤ、表面波プラズマＣＶＤ、ＩＣＰ−ＣＶＤ等）により成膜させる薄膜封止と呼ばれる技術が用いられている（例えば、特許文献１〜４）。このような技術によれば、水分を完全に遮断して薄膜形成することが可能となっている。
【特許文献１】特開平９−１８５９９４号公報
【特許文献２】特開２００１−２８４０４１号公報
【特許文献３】特開２０００−２２３２６４号公報
【特許文献４】特開２００３−１７２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような技術を採用した場合でも、外部から水分が侵入してしまい、十分な発光特性や発光寿命が得られないことが本発明者によって確認された。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ガスバリア層の剥離やクラックに金する水分の侵入を抑制した電気光学装置及びその製造方法、及び電子機器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】
【０００６】
本発明者らは、上述した技術により成膜される薄層（ガスバリア層）は、緻密で非常に硬い膜であるため、薄層が被膜する表面上に凸凹や急峻な段差が存在すると、成膜された薄層に外部応力が集中してクラックや剥離が生じ、かえって遮断性が低下するということを見出した。特に、バンクと呼ばれる隔壁を設けて、複数の発光層を区分けしている場合には、ガスバリア層が被膜する表面がバンクの存在により凸凹状に形成されてしまうため、外部応力が集中してクラックや剥離等が生じることを見出した。
【０００７】
更に、本発明者らは、ガスバリア層のエッジ部分から水分が侵入することを見出した。
具体的に説明すると、ガスバリア層のエッジ部分においては、ガスバリア層が緩やかな傾斜を有しながら基体に接触している。このような接触部分にガスバリア層が緻密に形成されると、ガスバリア層にクラックが生じ、そこから水分が浸入してしまう。ここで、クラックが生じるのは、ガスバリア層自体が水蒸気等のガス遮断性を得るため緻密な膜質を有しているために、ガスバリア層において基体を押さえつける力が生じてしまい、換言すればガスバリア層に圧縮応力が生じてしまい、基体からガスバリア層が剥離してしまうことに起因している。このようなクラックは、特に段差のある周辺エッジ部分において生じやすい。また、このようなクラックを抑制するには、ガスバリア層を薄くして、圧縮応力の発生を低減することが考えられるが、ガスバリア層を薄くすると、表面の微細な凹凸の影響を受けやすく、ピンホール欠陥も生じやすくなってしまう。即ち、ガスバリア層の下地の凹凸を埋めるためにも、ガスバリア層を所定の膜厚で形成する必要がある。
このように、本発明者らは、ガスバリア層を厚膜化した場合の問題点と、薄膜化した場合の問題点を見出し、単に緻密で高い応力のガスバリア層を形成しただけでは、水分の浸入を抑制することができないことを見出した。
そこで、本発明者らは、上記に基づいて以下の手段を有する本発明を想到した。
【０００８】
即ち、本発明の電気光学装置は、基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する隔壁と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記隔壁及び前記電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置において、前記第２電極を覆うと共に略平坦な上面が形成された有機緩衝層と、当該有機緩衝層を覆うと共に当該有機緩衝層よりも広い面積で形成された無機緩衝層と、当該無機緩衝層を覆うガスバリア層と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
ここで、ガスバリア層は無機材料からなり、特に珪素化合物であることが好ましい。
また、無機緩衝層は、ガスバリア層よりも膜密度が小さいことが好ましい。なお、無機緩衝層はガスバリア層と同じ珪素化合物からなることがさらに好ましい。
また、本発明におけるガスバリア層と無機緩衝層の各々は、ガスバリア機能を有する部分（層膜）と、応力に対する緩衝機能を有する部分（層膜）を意味しており、界面を介して配置された部分でもよいし、ガスバリア層及び無機緩衝層の構成原子の濃度勾配を有して配置された部分でもよい。ここで、後者の濃度勾配を有する場合においては、構成原子の濃度の大小によってガスバリア層と無機緩衝層が規定される。
【００１０】
一般に、ガスバリア層は上述のように基板中央を持ち上げるような力が働く圧縮応力を有しており、有機緩衝層は有機材料からなるため基板周辺を引っ張り上げるような力が働く引張応力を有している。したがって、有機緩衝層側の無機緩衝層は有機緩衝層より引張応力の小さい膜であり、ガスバリア層側の無機緩衝層はガスバリア層より圧縮応力が小さい膜であることが好ましい。また、有機緩衝層側の無機緩衝層と有機緩衝層と、もしくは、ガスバリア層側の無機緩衝層とガスバリア層との間の応力の差を少なくすることにより、これらの層の密着性を向上させることができる。したがって、無機緩衝層は有機緩衝層側からガスバリア層側に向け、引張応力から圧縮応力に段階的もしくは連続的に形成されていることが好ましい。
【００１１】
このように、無機材料からなるガスバリア層と無機緩衝層とが接触し、また、無機緩衝層はガスバリア層よりも小さい膜密度を有しているので、ガスバリア層を形成した際の圧縮応力が緩和される。これにより、ガスバリア層の剥離やクラックを抑制できる。従って、水分の浸入を抑制することができ、電気光学層の劣化を防止できる。
また、ガスバリア層と無機緩衝層は、共に無機材料からなるので、両者の密着性は高く、互いに剥離することがない。ガスバリア層と無機緩衝層は、共に珪素化合物から形成することにより、さらに両者の密着性を向上させることができる。また、このような無機緩衝層を設けたことにより、ガスバリア層の膜厚を従来よりも薄くできる。これにより、ガスバリア層を厚膜に形成した場合の基体の反りを抑制できる。また、ガスバリア層の薄膜化を単に施しただけでは、ピンホールなどの膜欠陥が生じて一般的に水分に対する遮断性が低下してしまうが、上記のように無機緩衝層が形成されることによって、無機緩衝層が水分に対する遮蔽性を補完するので、ガスバリア層が薄膜となっても、十分に水分を遮蔽できる。
【００１２】
また、無機緩衝層は有機緩衝層よりも広い面積で形成されるので、有機緩衝層は無機緩衝層によって被覆された状態となる。これによって、ガスバリア層と有機緩衝層が直接的に接触することがない。これにより、ガスバリア層と有機緩衝層との間で生じる応力が緩和され、ガスバリア層の剥離やクラックを抑制できる。
また、有機緩衝層を設けたことにより、隔壁の平坦化と共に、基体側から発生する反りや体積変化により発生する応力が分散され、無機緩衝層及びガスバリア層に発生するクラックや剥離を防止する。また、有機緩衝層を設けたことにより、不安定な隔壁からの第２電極の剥離を防止できる。また、有機緩衝層の上面が略平坦化されるので、有機緩衝層上に形成される無機緩衝層やガスバリア層が平坦化され、ガスバリア層における応力集中が生じる部位がなくなり、ガスバリア層のクラック発生を防止できる。
また、有機緩衝層は、第２電極を形成した後に付着する微細なパーティクルを埋めるので、当該パーティクルがあったとしても、無機緩衝層やガスバリア層の平坦化を実現できる。
【００１３】
また、前記電気光学装置においては、前記無機緩衝層は、酸素原子を含むことを特徴としている。
このように、無機緩衝層の内部に酸素原子が入り込むことで、無機緩衝層の緻密さが低下するので、ガスバリア層の圧縮応力を効果的に緩和できる。
特に無機緩衝層とガスバリア層を珪素化合物で形成する場合には、無機緩衝層の酸素含有量がガスバリア層の酸素含有量より多くすることにより、無機緩衝層の圧縮応力をガスバリア層の圧縮応力よりも小さく抑えることができる。
また、無機緩衝層が酸素原子を含むことにより、当該酸素原子を含んでいない場合と比較して、無機緩衝層の屈折率が変化する。従って、酸素原子の含有量を調整することで、無機緩衝層が所望の屈折率、即ち、所望の膜密度を有するように調整できる。
【００１４】
また、前記電気光学装置においては、前記無機緩衝層は、水素原子を含むことを特徴としている。
このように、無機緩衝層の内部に水素原子が入り込むことで、無機緩衝層の緻密さが低下するので、ガスバリア層の圧縮応力を効果的に緩和できる。特に無機緩衝層とガスバリア層を珪素化合物で形成する場合には、無機緩衝層の水素含有量がガスバリア層の水素含有量より多くすることにより、無機緩衝層の圧縮応力をガスバリア層の圧縮応力よりも小さく抑えることができるとともに、無機緩衝層の水素含有量を制御することにより圧縮応力から引張応力の範囲にて制御することができる。無機緩衝層の水素含有量を有機緩衝層側からガスバリア層側に向け連続的、もしくは、段階的に少なくすることにより、無機緩衝層の応力を有機緩衝層側からガスバリア層側に向け、引張応力から圧縮応力に段階的もしくは連続的に変えて形成することができる。
また、無機緩衝層が水素原子を含んだとしても、無機緩衝層の屈折率が変わらないので、屈折率を変えずに膜質の緻密さを調整できる。
【００１５】
また、前記電気光学装置においては、前記無機緩衝層は、前記有機緩衝層を被覆すると共に基体上の無機材料と接触して形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、ガスバリア層が基体上の無機材料と直接接触することなく、無機緩衝層を介してガスバリア層が無機材料上に形成されることとなる。従って、ガスバリア層の圧縮応力が無機緩衝層によって緩和されるので、基体上の無機材料の形成部分におけるガスバリア層の剥離やクラックを抑制できる。従って、当該剥離やクラックに起因する水分の浸入を抑制できる。
【００１６】
また、前記電気光学装置においては、前記ガスバリア層を覆う樹脂接着層と、当該樹脂接着層を覆う保護基体とが設けられていることを特徴としている。
このようにすれば、ガスバリア層が保護されるので、ガスバリア層の破壊や損傷を抑制できる。
【００１７】
また、前記電気光学装置においては、第２電極と有機緩衝層との間に、電極保護層が設けられていることを特徴としている。
このようにすれば、電極保護層によって第２電極が保護されるので、有機緩衝層を形成する際の有機溶剤や残留水分によるダメージを抑制できる。
【００１８】
また、前記電気光学装置においては、前記無機緩衝層は、前記有機緩衝層を被覆すると共に前記電極保護層と接触して形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、ガスバリア層が電極保護層と直接接触することなく、無機緩衝層を介してガスバリア層が電極保護層上に形成されることとなる。従って、ガスバリア層の圧縮応力が無機緩衝層によって緩和されるので、電極保護層上に形成されるガスバリア層の剥離やクラックを抑制できる。従って、当該剥離やクラックに起因する水分の浸入を抑制できる。
【００１９】
また、前記電気光学装置においては、有機緩衝層の側面端部の角度が４５°以下で形成されていることを特徴としている。
ここで、無機緩衝層やガスバリア層は、このような有機緩衝層の形状に倣って形成される。このようにすれば、無機緩衝層やガスバリア層は、急峻な形状ではなく、緩やかな形状を有するので、当該無機緩衝層やガスバリア層における応力を低減できる。従って、無機緩衝層やガスバリア層に荷重が付与されたとしても、剥離やクラックが生じることがなく、水分の侵入を抑制できる。
【００２０】
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、基体上に、複数の第１電極と、前記第１電極の形成位置に対応した複数の開口部を有する隔壁と、前記開口部のそれぞれに配置される電気光学層と、前記隔壁及び前記電気光学層を覆う第２電極と、を有する電気光学装置の製造方法において、前記第２電極を覆うと共に略平坦な有機緩衝層を形成する工程と、当該有機緩衝層を覆うと共に当該有機緩衝層よりも広い面積を有する無機緩衝層を形成する工程と、当該無機緩衝層を覆うガスバリア層を形成する工程と、を含むことを特徴としている。
【００２１】
このように、無機緩衝層が形成されることにより、ガスバリア層の圧縮応力が緩和され、ガスバリア層の剥離やクラックを抑制できる。従って、水分の浸入を抑制することができ、電気光学層の劣化を防止できる。また、無機緩衝層を形成することにより、ガスバリア層の膜厚を従来よりも薄くできる。これにより、ガスバリア層を厚膜に形成した場合の基体の反りを抑制できる。また、無機緩衝層が水分に対する遮蔽性を補完するので、ガスバリア層が薄膜となっても十分に水分を遮蔽できる。
【００２２】
また、有機緩衝層よりも広い面積で無機緩衝層を形成するので、ガスバリア層と有機緩衝層が直接的に接触することがない。これにより、ガスバリア層と有機緩衝層との間で生じる応力が緩和され、ガスバリア層の剥離やクラックを抑制できる。
また、有機緩衝層を形成することにより、基体側から発生する反りや体積変化により発生する応力を緩和できる。従って、不安定な隔壁からの第２電極の剥離を防止できる。また、有機緩衝層の上面が略平坦化されるので、有機緩衝層上に形成される無機緩衝層やガスバリア層が平坦化され、ガスバリア層における応力集中が生じる部位がなくなり、ガスバリア層のクラック発生を防止できる。
また、有機緩衝層は、第２電極を形成した後に付着する微細なパーティクルを埋めるので、当該パーティクルがあったとしても、無機緩衝層やガスバリア層の平坦化を実現できる。
【００２３】
また、前記電気光学装置の製造方法においては、前記有機緩衝層を形成する工程は、大気圧雰囲気下における液相法を利用することを特徴としている。
このようにすれば、真空雰囲気で形成する場合と比較して、安価かつ容易に平坦性に優れた有機緩衝層を形成できる。
【００２４】
また、前記電気光学装置の製造方法においては、前記無機緩衝層及び前記ガスバリア層を形成する工程は、真空雰囲気において連続して行うことを特徴としている。
このようにすれば、大気圧雰囲気に戻すことなく無機緩衝層とガスバリア層が形成されるので、生産性を向上させることができる。また、大気雰囲気に戻す場合には、大気中に含まれる水分が無機緩衝層とガスバリア層の間に入り込んでしまうが、同一の真空雰囲気において一括して成膜することにより、水分を抑制できる。
【００２５】
また、本発明の電子機器は、先に記載の電気光学装置を備えたことを特徴としている。
このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置、プリンタ等を例示できる。また、大型の表示画面を有するテレビや、大型モニタ等を例示できる。このように電子機器の表示部に、本発明の電気光学装置を採用することによって、長寿命で表示特性が良好な表示部を備える電子機器を提供できる。また、プリンタなどの光源に適用してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器の実施形態について図を参照して説明する。
電気光学装置として、電気光学物質の一例である電界発光型物質、中でも有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料を用いたＥＬ表示装置について説明する。
図１は、ＥＬ表示装置１の配線構造を示す図である。ＥＬ表示装置１は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス型のＥＬ表示装置である。
なお、以下の説明では、ＥＬ表示装置１を構成する各部位や各層膜を認識可能とするために、各々の縮尺を異ならせている。
【００２７】
ＥＬ表示装置（電気光学装置）１は、図１に示すように、複数の走査線１０１と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１と信号線１０２の各交点付近に画素領域Ｘが設けられる。
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路１００が接続される。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続される。
【００２８】
さらに、画素領域Ｘの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１１３と、該保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（第１電極）２３と、この画素電極２３と陰極（第２電極）５０との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられる。画素電極２３と陰極５０と機能層１１０により、発光素子（有機ＥＬ素子）が構成される。
【００２９】
このＥＬ表示装置１によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極２３に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００３０】
次に、ＥＬ表示装置１の具体的な構成について図２〜図６を参照して説明する。
ＥＬ表示装置１は、図２に示すように電気絶縁性を備えた基板２０と、スイッチング用ＴＦＴ（図示せず）に接続された画素電極が基板２０上にマトリックス状に配置されてなる画素電極域（図示せず）と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線（図示せず）と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３（図２中一点鎖線枠内）とを具備して構成されたアクティブマトリクス型のものである。
なお、本発明においては、基板２０と後述するようにこれの上に形成されるスイッチング用ＴＦＴや各種回路、及び層間絶縁膜などを含めて、基体と称している。（図３、４中では符号２００で示している。）
【００３１】
画素部３は、中央部分の実表示領域４（図２中二点鎖線枠内）と、実表示領域４の周囲に配置されたダミー領域５（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画される。
実表示領域４には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向にそれぞれ離間してマトリックス状に配置される。
また、実表示領域４の図２中両側には、走査線駆動回路８０、８０が配置される。これら走査線駆動回路８０、８０は、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００３２】
さらに、実表示領域４の図２中上側には、検査回路９０が配置される。この検査回路９０は、ＥＬ表示装置１の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段（図示せず）を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されたものである。なお、この検査回路９０も、ダミー領域５の下側に配置されたものである。
【００３３】
走査線駆動回路８０および検査回路９０は、その駆動電圧が、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図３参照）および駆動電圧導通部３４０（図４参照）を介して、印加されるよう構成される。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、このＥＬ表示装置１の作動制御を行う所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図３参照）および駆動電圧導通部３５０（図４参照）を介して、送信および印加される。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００３４】
また、ＥＬ表示装置１は、図３、図４に示すように基体２００上に画素電極２３と発光層６０と陰極５０とを備えた発光素子（有機ＥＬ素子）を多数形成し、さらにこれらを覆って有機緩衝層２１０ａ、無機緩衝層２１０ｂ、ガスバリア層３０等を形成させたものである。
なお、発光層６０としては、代表的には発光層（エレクトロルミネッセンス層）であり、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などのキャリア注入層またはキャリア輸送層を備えるもの。さらには、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、電子阻止層（エレクトロン阻止層）を備えるものであってもよい。
【００３５】
基体２００を構成する基板２０としては、いわゆるトップエミッション型のＥＬ表示装置の場合、この基板２０の対向側であるガスバリア層３０側から発光光を取り出す構成であるので、透明基板及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、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム（プラスチックフィルム）などが挙げられる。
【００３６】
また、いわゆるボトムエミッション型のＥＬ表示装置の場合には、基板２０側から発光光を取り出す構成であるので、基板２０としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、本実施形態では、ガスバリア層３０側から発光光を取り出すトップエミッション型とし、よって基板２０としては上述した不透明基板、例えば不透明のプラスチックフィルムなどが用いられる。
【００３７】
また、基板２０上には、画素電極２３を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１が形成されており、その上に発光素子（有機ＥＬ素子）が多数設けられる。発光素子は、図６に示すように、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える発光層６０と、陰極５０とが順に形成されたことによって構成されたものである。
このような構成のもとに、発光素子はその発光層６０において、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが結合することにより発光する。
【００３８】
画素電極２３は、本実施形態ではトップエミッション型であることから透明である必要がなく、したがって適宜な導電材料によって形成される。
正孔輸送層７０の形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液などを用いて正孔輸送層７０を形成することができる。
【００３９】
発光層６０を形成するための材料としては、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を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。
また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
なお、上述した高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。
また、必要に応じて、このような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
【００４０】
また、本実施形態において正孔輸送層７０と発光層６０とは、図３〜図６に示すように基体２００上にて格子状に形成された親液性制御層２５と有機隔壁層（隔壁）２２１とによって囲まれて配置され、これにより囲まれた正孔輸送層７０および発光層６０は単一の発光素子（有機ＥＬ素子）を構成する素子層となる。
なお、有機隔壁層２２１の開口部２２１ａの各壁面の基体２００表面に対する角度θが、１１０度以上から１７０度以下となっている（図６参照）。このような角度としたのは、発光層６０をウエットプロセスにより形成する際に、開口部２２１ａ内に配置されやすくするためである。
【００４１】
陰極５０は、図３〜図６に示すように、実表示領域４およびダミー領域５の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成されたもので、発光層６０と有機隔壁層２２１の上面、さらには有機隔壁層２２１の外側部を形成する壁面を覆った状態で基体２００上に形成されたものである。なお、この陰極５０は、図４に示すように有機隔壁層２２１の外側で基体２００の外周部に形成された陰極用配線２０２に接続される。この陰極用配線２０２にはフレキシブル基板２０３が接続されており、これによって陰極５０は、陰極用配線２０２を介してフレキシブル基板２０３上の図示しない駆動ＩＣ（駆動回路）に接続される。
【００４２】
陰極５０を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション型であることから光透過性である必要があり、したがって透明導電材料が用いられる。透明導電材料としてはＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）が好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜（Indium Zinc Oxide：ＩＺＯ／アイ・ゼット・オー）（登録商標）等を用いることができる。なお、本実施形態ではＩＴＯを用いるものとする。
【００４３】
また、陰極５０は、電子注入効果の大きい材料が好適に用いられる。例えば、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム金属、又はこれらの金属化合物である。金属化合物としては、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体が該当する。また、これらの材料だけでは、電気抵抗が大きく電極として機能しないため、アルミニウムや金、銀、銅などの金属層やＩＴＯ、酸化錫などの金属酸化物導電層との積層体と組み合わせて用いてもよい。なお、本実施形態では、フッ化リチウムとマグネシウム金属、ＩＴＯの積層体を、透明性が得られる膜厚に調整して用いるものとする。
【００４４】
陰極５０の上層部には、陰極保護層（電極保護層）５５が形成されている。当該陰極保護層５５は、有機緩衝層２１０ａの形成時の有機溶剤や残留水分等が起因する、製造プロセス時における陰極５０の腐食やダメージを防止するために設けられるものである。また、このような陰極保護層５５は、形成後の圧縮応力が生じにくい材料が好ましく、珪素化合物や、酸化チタン等の金属化合物などの無機化合物により形成されたものが好ましい。また、より好ましくは、無機緩衝層２１０ｂと同じ材料であることが好ましい。また、陰極保護層５５の形成方法としては、高密度プラズマ成膜法や、真空蒸着法等が用いられる。また、その膜厚は３０〜１００ｎｍが好ましい。
なお、陰極保護層５５は、基板２００の外周部の絶縁層２８４上まで、１０ｎｍから３００ｎｍ程度の厚みに形成される。
【００４５】
陰極保護層５５の上層部には、有機隔壁層２２１よりも広い範囲で、かつ陰極５０を覆った状態で有機緩衝層２１０ａが設けられる。有機緩衝層２１０ａは、有機隔壁層２２１の形状の影響により、凸凹状に形成された陰極５０の凸凹部分を埋めるように配置され、更に、その上面は略平坦に形成される。
【００４６】
有機緩衝層２１０ａは、基板２００側から発生する反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、不安定な有機隔壁層２２１からの陰極５０の剥離を防止する機能を有する。また、有機緩衝層２１０ａの上面が略平坦化されるので、有機緩衝層２１０ａ上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層３０も平坦化されるので、応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層３０へのクラックの発生を防止する。
有機緩衝層２１０ａとしては、親油性で低吸水性を有する高分子材料、例えば、ポリオレフィン系またはポリエーテル系が好ましい。また、メチルトリメトキシシランやテトラエトキシシランなどのアルコキシシランを加水分解させて縮合させた有機珪素ポリマーでもよい。また、アクリルポリオールやメタクリポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリウレタンポリオール、を主成分とし、トリレンジイソシアネートやキシリレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物を重合した高分子誘導体やビスフェノール系エポキシとアミン化合物を重合した高分子誘導体等を採用してもよい。
更に、３−アミノプロピルトリメトキシシランや３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤等の珪素化合物を含んだ高分子を用いることにより、陰極５０やガスバリア層３０等の無機材料との界面の接着性を向上させることができる。
また、有機緩衝層２１０ａとしては、低温で硬化する材料が好ましく、メタクリレート樹脂やエポキシ樹脂などを主成分とする紫外線硬化型樹脂を用いることもできる。紫外線硬化型樹脂を用いることにより、加熱処理を行うことなく有機緩衝層２１０ａが成膜されるので、加熱による発光層６０への悪影響を抑えることができる。この場合には、陰極保護層５５が紫外線吸収材料により形成されるようにすることが望ましく、例えば酸化チタンや酸化亜鉛、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などのエネルギーバンドギャップが２〜４ｅＶの酸化物半導体材料が陰極保護層の少なくとも一部に使われることで、有機緩衝層２１０ａを透過した紫外線を陰極保護層５５で吸収させることにより、有機緩衝層２１０ａに照射した紫外線が発光層６０に悪影響を与えることを防止する。また、硬化収縮を防止する微粒子等の添加剤が混入されていてもよい。
これらの有機緩衝層材料は、親油性の有機溶媒等で希釈することで平坦塗布しやすい粘度範囲に調整されて塗布形成する。これらの有機溶媒は、塗布後に減圧乾燥等で除去される。
【００４７】
ここで、図５を参照し、有機緩衝層２１０ａの端部の構造について説明する。
図５は、図３における有機緩衝層２１０ａの端部を示す拡大図である。図５に示すように、有機緩衝層２１０ａは、陰極保護層５５上に形成されるようになっており、その端部においては陰極保護層５５の表面と接触角αで接触している。ここで、接触角αは４５°以下であり、より好ましくは、１０°〜２０°程度であることが好ましい。このように有機緩衝層２１０ａが形成されることにより、当該有機緩衝層２１０ａの上層に形成される無機緩衝層２１０ｂやバリア層３０は有機緩衝層２１０ａの形状に倣って、形成される。
【００４８】
更に、有機緩衝層２１０ａの上層部には、無機緩衝層２１０ｂが形成されている。
無機緩衝層２１０ｂは、ガスバリア層３０よりも膜密度が低く圧縮応力の小さい、即ち、緻密さが低い材料からなるものである。例えば、珪素窒素酸化物やアルミニウム酸化物等の化学的に安定で、有機材料との密着性に優れた材料を主成分にすることが好ましい。また、その材料は、有機緩衝層２１０ａとガスバリア層３０に対して、密着性が良好に得られるものが適宜採用される。
一般に、ガスバリア層３０はガスバリア性を付与するため緻密性が必要であり、圧縮応力を有している。また、有機緩衝層は有機材料を重合させて形成するため小さい引張応力を有している。したがって、無機緩衝層２１０ｂは有機緩衝層２１０ａ側からガスバリア層３０側に向け、引張応力から圧縮応力に段階的もしくは連続的に形成されていることにより、無機緩衝層２１０ｂと有機緩衝層２１０ａ、もしくは、無機緩衝層２１０ｂとガスバリア層３０との密着性を向上させることができる。また、ガスバリア層３０との密着性が向上させるために、ガスバリア層３０と同じ珪素系の材料を採用することが好ましい。具体的には、珪素酸化物や珪素酸窒化物が採用される。ここで、酸素や窒素の含有量をガスバリア層３０と比較して異ならせて、膜形成時の圧縮応力を調整しながら形成されたものが好ましい。また、ガスバリア層３０と無機緩衝層２１０ｂは共に、珪素酸化物や珪素酸窒化物により形成され、無機緩衝層２１０ｂの酸素含有量がガスバリア層３０の酸素含有量より多くすることにより圧縮応力を低減させることができる。
また、無機緩衝層２１０ｂは、圧縮応力を発生させないように、比較的非晶質な膜もしくは多孔質な膜であることが好ましく、水素原子を膜中に導入して、共有結合を分断するような構造を用いてもよい。また、水素原子と共に酸素原子を膜中に導入してもよい。また、ガスバリア層３０と無機緩衝層２１０ｂは共に、珪素酸化物や珪素酸窒化物により形成され、無機緩衝層２１０ｂの水素含有量がガスバリア層３０の水素含有量より多くすることにより圧縮応力を低減させることができる。
また、有機緩衝層２１０ａ側の無機緩衝層２１０ｂはシリコーン樹脂もしくはシラザンなどの有機シランにより形成することにより、無機緩衝層２１０ｂとガスバリア層３０との密着性をより向上させることができる。
また、無機緩衝層２１０ｂは有機緩衝層２１０ａよりも広い面積で形成されることが好ましい。これにより、有機緩衝層２１０ａは無機緩衝層２１０ｂによって被覆された状態となる。
【００４９】
更に、無機緩衝層２１０ｂの上層部には、ガスバリア層３０が形成されている。
ガスバリア層３０は、絶縁層２８４に接触することなく、無機緩衝層２１０ｂ上に形成されるものである。ガスバリア層３０は、その内側に酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより陰極５０や発光層６０への酸素や水分の浸入を防止し、酸素や水分による陰極５０や発光層６０の劣化等を抑えるようにしたものである。
また、ガスバリア層３０は、例えば無機化合物からなるもので、好ましくは珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物、珪素酸化物などによって形成される。更に、水蒸気などのガスを遮断するため緻密で欠陥の無い被膜にする必要があり、好適には低温で緻密な膜を形成できる高密度プラズマ成膜法を用いて形成する。このようにガスバリア層３０が無機緩衝層と同じ珪素化合物から形成されることで、ガスバリア層３０と無機緩衝層２１０ｂの密着性がよくなり、したがってガスバリア層３０が欠陥のない緻密な層となって酸素や水分に対するバリア性がより良好になる。ただし、珪素化合物以外でも、例えばアルミナや酸化タンタル、酸化チタン、さらには他のセラミックスなどからなっていてもよい。
【００５０】
更に、ガスバリア層３０としては、積層構造としてもよいし、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよく、例えば、無機緩衝層２１０ｂが酸化珪素の場合、接合する界面側の酸素濃度を上げることが、上述した理由により好ましい。
また、このようなガスバリア層３０の厚さとしては、１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であるのが好ましい。１０ｎｍ未満であると、膜の欠陥や膜厚のバラツキなどによって部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、２００ｎｍを越えると、応力による割れが生じてしまうおそれがあるからである。また、同様の問題から、無機緩衝層とガスバリア層の合計膜厚は５００ｎｍ以下にすることが好ましい。
また、本実施形態ではトップエミッション型としていることから、ガスバリア層３０は透光性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば８０％以上にしている。
【００５１】
なお、上記の無機緩衝層２１０ｂとガスバリア層３０の各々は、必ずしも界面によって接合していなくてもよい。例えば、無機緩衝層２１０ｂとガスバリア層３０は、界面を有していない同一層膜から形成されてもよい。この場合においては、当該同一層膜内の有機緩衝層２１０ａ側から保護層２０４側に向けて徐々に構成分子の濃度を異ならせた構造、即ち、濃度勾配を有する層膜が好ましい。具体的には、有機緩衝層２１０ａの上層に珪素化合物を形成し、有機緩衝層２１０ａの側において酸素原子濃度が高く、窒素濃度が低い状態とし、保護層２０４に向けて酸素原子濃度が低く、窒素濃度が高い状態とする構成が挙げられる。このように、酸素原子が窒素原子の濃度勾配を同一層膜内に形成することで、無機緩衝層２１０ｂとガスバリア層３０の機能を当該同一層膜に含ませてもよい。
【００５２】
更に、ガスバリア層３０の上層部には、ガスバリア層３０を覆う保護層２０４が設けられる。この保護層２０４は、ガスバリア層３０側に設けられた接着層（樹脂接着層）２０５と表面保護基板（保護基体）２０６とからなる。
接着層２０５は、ガスバリア層３０上に表面保護基板２０６を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、発光層６０やガスバリア層３０の保護をするものである。当該接着層２０５に表面保護基板２０６が貼り合わされることで、保護層２０４が形成されている。接着層２０５は、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂で、表面保護基板２０６より柔軟でガラス転移点の低い材料からなる接着剤によって形成されたものである。また、透明樹脂材料が好ましい。また、低温で硬化させるため硬化剤を添加する２液混合型の材料によって形成されたものでもよい。
なお、このような接着層２０５には、シランカップリング剤またはアルコキシシランを添加しておくのが好ましく、このようにすれば、形成される接着層２０５とガスバリア層３０との密着性がより良好になり、したがって機械的衝撃に対する緩衝機能が高くなる。
また、特にガスバリア層３０が珪素化合物で形成されている場合などでは、シランカップリング剤やアルコキシシランによってこのガスバリア層３０との密着性を向上させることができ、したがってガスバリア層３０のガスバリア性を高めることができる。
【００５３】
表面保護基板２０６は、接着層２０５上に設けられて、保護層２０４の表面側を構成するものであり、耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能の少なくとも一つを有してなる層である。
表面保護基板２０６の材質は、ガラス、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層、透明プラスチック、透明プラスチックフィルムが採用される。ここで、プラスチック材料としては、例えば、ＰＥＴ、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン等が採用される。更に、当該表面保護基板２０６には、紫外線遮断／吸収層や光反射防止層、放熱層、レンズやミラー等の光学構造が設けられていてもよい。
なお、この例のＥＬ表示装置においては、トップエミッション型にする場合に表面保護基板２０６、接着層２０５を共に透光性のものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。
【００５４】
また、上述の発光素子の下方には、図６に示したように回路部１１が設けられる。この回路部１１は、基板２０上に形成されて基体２００を構成するものである。すなわち、基板２０の表面には下地としてＳｉＯ２を主体とする下地保護層２８１が形成され、その上にはシリコン層２４１が形成される。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ２および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成される。
【００５５】
また、シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされる。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成される。
【００５６】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain）構造を形成する。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続される。このソース電極２４３は、上述した電源線１０３（図１参照、図６においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成される。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続される。
【００５７】
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２などを用いることもできる。そして、ＩＴＯからなる画素電極２３が、この第２層間絶縁層２８４の表面上に形成されるとともに、第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続される。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続される。
【００５８】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされる。
【００５９】
画素電極２３が形成された第２層間絶縁層２８４の表面には、画素電極２３と、上述した親液性制御層２５及び有機隔壁層２２１とが設けられる。親液性制御層２５は、例えばＳｉＯ２などの親液性材料を主体とするものであり、有機隔壁層２２１は、アクリルやポリイミドなどからなるものである。そして、画素電極２３の上には、親液性制御層２５に設けられた開口部２５ａ、および有機隔壁層２２１に囲まれてなる開口部２２１ａの内部に、正孔輸送層７０と発光層６０とがこの順に積層される。なお、本実施形態における親液性制御層２５の「親液性」とは、少なくとも有機隔壁層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
以上に説明した基板２０上の第２層間絶縁層２８４までの層が、回路部１１を構成する。
【００６０】
ここで、本実施形態のＥＬ表示装置１は、カラー表示を行うべく、各発光層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成される。例えば、発光層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用発光層６０Ｒ、緑色に対応した緑色用発光層６０Ｇ、青色に対応した青色用有機ＥＬ層６０Ｂとをそれぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成される。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、例えば有機隔壁層２２１と親液性制御層２５との間に形成される。
【００６１】
次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置１の製造方法の一例を、図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８に示す各断面図は、図２中のＡ−Ｂ線の断面図に対応した図である。
なお、本実施形態においては、電気光学装置としてのＥＬ表示装置１がトップエミッション型である場合であり、また、基板２０の表面に回路部１１を形成させる工程については、従来技術と変わらないので説明を省略する。
【００６２】
まず、図７（ａ）に示すように、表面に回路部１１が形成された基板２０の全面を覆うように、画素電極２３となる導電膜を形成され、更に、この透明導電膜をパターニングすることにより、第２層間絶縁層２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成すると同時に、ダミー領域のダミーパターン２６も形成する。
なお、図３及び図４では、これら画素電極２３、ダミーパターン２６を総称して画素電極２３としている。ダミーパターン２６は、第２層間絶縁層２８４を介して下層のメタル配線へ接続しない構成とされる。すなわち、ダミーパターン２６は、島状に配置され、実表示領域に形成されている画素電極２３の形状とほぼ同一の形状を有する。もちろん、表示領域に形成されている画素電極２３の形状と異なる構造であってもよい。なお、この場合、ダミーパターン２６は少なくとも駆動電圧導通部３１０（３４０）の上方に位置するものも含むものとする。
【００６３】
次いで、図７（ｂ）に示すように、画素電極２３、ダミーパターン２６上、および第２層間絶縁膜上に絶縁層である親液性制御層２５を形成する。なお、画素電極２３においては一部が開口する態様にて親液性制御層２５を形成し、開口部２５ａ（図３も参照）において画素電極２３からの正孔移動が可能とされている。逆に、開口部２５ａを設けないダミーパターン２６においては、絶縁層（親液性制御層）２５が正孔移動遮蔽層となって正孔移動が生じないものとされている。続いて、親液性制御層２５において、異なる２つの画素電極２３の間に位置して形成された凹状部に不図示のＢＭ（ブラックマトリックス）を形成する。具体的には、親液性制御層２５の凹状部に対して、金属クロムを用いスパッタリング法にて成膜する。
【００６４】
そして、図７（ｃ）に示すように、親液性制御層２５の所定位置、詳しくは上述したＢＭを覆うように有機隔壁層２２１を形成する。具体的な有機隔壁層の形成方法としては、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に溶解したものを、スピンコート法、ディップコート法などの各種塗布法により塗布して有機質層を形成する。なお、有機質層の構成材料は、後述するインクの溶媒に溶解せず、しかもエッチングなどによってパターニングし易いものであればどのようなものでもよい。
【００６５】
更に、有機質層をフォトリソグラフィ技術、エッチング技術を用いてパターニングし、有機質層に開口部２２１ａを形成することにより、開口部２２１ａに壁面を有した有機隔壁層２２１を形成する。ここで、開口部２２１を形成する壁面について、基体２００表面に対する角度θを１１０度以上から１７０度以下となるように形成する。
なお、この場合、有機隔壁層２２１は、少なくとも駆動制御信号導通部３２０の上方に位置するものを含むものとする。
【００６６】
次いで、有機隔壁層２２１の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成する。具体的には、プラズマ処理を、予備加熱工程と、有機隔壁層２２１の上面および開口部２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、親液性制御層２５の上面をそれぞれ親液性にする親インク化工程と、有機隔壁層２１１の上面および開口部２２１ａの壁面を撥液性にする撥インク化工程と、冷却工程とで構成する。
【００６７】
すなわち、基材（隔壁などを含む基板２０）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親インク化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）を行う。次いで、撥インク化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。
【００６８】
なお、このＣＦ４プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび親液性制御層２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび親液性制御層２５の構成材料であるＳｉＯ２、ＴｉＯ２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親インク化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００６９】
次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０の形成を行う。この正孔輸送層形成工程では、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、スピンコート法などにより、正孔輸送層材料を電極面２３ｃ上に塗布し、その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。正孔輸送層材料を例えばインクジェット法で選択的に塗布する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを親液性制御層２５に形成された開口部２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を電極面２３ｃに吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層７０を形成する。
【００７０】
ここで、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、親液性制御層２５の開口部２５ａ内に満たされる。その一方で、撥インク処理された有機隔壁層２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からはずれて有機隔壁層２２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が親液性制御層２５の開口部２５ａ内に転がり込む。
なお、この正孔輸送層形成工程以降は、正孔輸送層７０および発光層６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うのが好ましい。
【００７１】
次いで、発光層形成工程によって発光層６０の形成を行う。この発光層形成工程では、例えばインクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機隔壁層２２１に形成された開口部２２１ａ内に発光層６０を形成する。この発光層形成工程では、正孔輸送層７０の再溶解を防止するため、発光層形成材料に用いる溶媒として、正孔輸送層７０に対して不溶な無極性溶媒を用いる。
なお、この発光層形成工程では、インクジェット法によって例えば青色（Ｂ）の発光層形成材料を青色の表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理した後、同様にして緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）についてもそれぞれその表示領域に選択的に塗布し、乾燥処理する。
また、必要に応じて、上述したようにこのような発光層６０の上に電子注入層を形成してもよい。
【００７２】
次いで、図８（ａ）に示すように、陰極層形成工程によって陰極５０の形成を行う。この陰極層形成工程では、例えばイオンプレーティング法等の物理気相成長法によりＩＴＯを成膜して、陰極５０とする。このとき、この陰極５０については、発光層６０と有機隔壁層２２１の上面を覆うのはもちろん、有機隔壁層２２１の外側部を形成する壁面についてもこれを覆った状態となるように形成する。
次に、陰極５０上に陰極保護層５５を形成する。当該陰極保護層５５を形成する方法としては、イオンプレーティング法等の物理気相成長法を用いることが好ましい。
【００７３】
次いで、図８（ｂ）に示すように、有機緩衝層２１０ａは、液相法、すなわちウエットプロセスにより形成する。例えばインクジェット法で形成する場合には、まず、インクジェットヘッド（図示略）に有機溶媒で希釈された有機緩衝層材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを陰極５０に対向させ、インクジェットヘッドと基材（基板２０）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を陰極５０に吐出する。次に、吐出後の液滴を減圧乾燥処理し、緩衝層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、有機緩衝層２１０ａを形成する。
また、有機緩衝層２１０ａを形成する方法としては、インクジェット法だけでなく、大面積に均一塗布が可能なスリットコート法、カーテンコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法等の方法を採用することもできる。
また、有機緩衝層２１０ａが平坦性を有するために、塗布時の粘度は、低粘度であることが好ましく、例えば１００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。また、粘度を下げるために有機溶剤等で希釈することが好ましく、例えば、陰極や有機発光層は水分を嫌うため、トルエンやキシレン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等の親油性有機溶剤で希釈されたものが好ましい。
有機緩衝層の膜厚は、平坦化と凹凸によって生じる応力緩和を目的にしているため、隔壁層や画素隔壁の高さよりも厚くする必要があり、例えば、５〜２０μｍ程度が好ましい。応力はないことが好ましいが、わずかに引張応力が生じてもよい。膜密度は、極力応力を少なくするために比較的多孔質な膜であることが好ましく、０．８〜１．８ｇ／ｃｍ３が好適である。
有機緩衝層２１０ａの塗布後の乾燥は、膜中の残存水分を完全に除去するため、減圧雰囲気下または乾燥窒素雰囲気下で５０〜８０℃の硬化温度で乾燥する。その後の吸湿を防ぐため、大気圧に戻すことなく、次の、無機緩衝層２１０ｂの形成プロセスへ移ることが好ましい。
【００７４】
更に、無機緩衝層２１０ｂを形成する。
当該無機緩衝層２１０ｂを形成する方法としては、高密度プラズマ成膜法が用いられる。当該無機緩衝層２１０ｂの材料としては、酸素を有する透明な無機酸化物を主成分とするものが好ましい。ここで、膜密度は１．８〜２．３ｇ／ｃｍ３が好ましい。応力はないことが好ましいが、２００ＭＰａ以下の引張応力または圧縮応力でもよい。膜厚は、有機緩衝層の表面粗さや付着したパーティクル径によって変わるが、５０〜４００ｎｍが好適である。
【００７５】
次いで、図８（ｃ）に示すように、無機緩衝層２１０ｂを覆って、ガスバリア層３０を形成する。
ガスバリア層は、減圧下の高密度プラズマ成膜法等により形成される窒素を有する窒素化合物であり、主に珪素化合物又は珪素酸窒化物からなる透明な薄膜が好ましい。また、小さな分子の水蒸気を完全に遮断するため緻密性を持たせており、２００〜１０００ＭＰａの圧縮応力を持つことが好ましい。好ましい膜密度は、２．３／ｃｍ３以上、膜厚は無機緩衝層と合わせて５００ｎｍ以下にすることが好ましく、５０〜１００ｎｍが好適である。
【００７６】
無機緩衝層２１０ｂ及びガスバリア層３０の具体的な形成方法としては、先にスパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理気相成長法で成膜を行い、次いで、プラズマＣＶＤ法等の化学気相成長法で成膜を行ってもよい。スパッタリング法やイオンプレーティング法等の物理気相成長法は、一般に異質な基板表面に対しても比較的密着性の良い膜が得られるため、無機緩衝層２１０ｂの形成に向いており、一方、化学気相成長法では、応力が少なくステップカバーレッジ性に優れた欠陥が少なく緻密で良好な膜質のものが得られるので、ガスバリア層３０に向いている。これらの方法は、量産性を考慮して適時選択できる。
【００７７】
また、ガスバリア層３０は、先述の無機緩衝層２１０ｂを形成した後に、大気雰囲気に戻すことなく、真空雰囲気において連続的に形成される。また、当該ガスバリア層３０及び無機緩衝層２１０ｂは、同一のプロセスチャンバ内において、成膜ガス種や混合比を連続的に変化させて成膜してもよい。このようにすれば、ガスバリア層３０及び無機緩衝層２１０ｂは界面を有することなく、構成原子の濃度勾配を連続的に異ならせた膜質を形成することができる。これにより、ガスバリア層３０の機能と、無機緩衝層２１０ｂの機能を兼ね備えた膜を形成することが可能となる。
【００７８】
また、ガスバリア層３０の形成については、上述したように同一の材料によって単層で形成してもよく、また異なる材料で複数の層に積層して形成してもよく、さらには、単層で形成するものの、その組成を膜厚方向で連続的あるいは非連続的に変化させるようにして形成してもよい。
【００７９】
そして、図３に示すように、ガスバリア層３０上に接着層２０５と表面保護基板２０６からなる保護層２０４を設ける。接着層２０５は、スリットコート法などによりガスバリア層３０上に略均一に塗布され、その上に表面保護基板２０６が貼り合わされる。
このようにガスバリア層３０上に保護層２０４を設ければ、表面保護基板２０６が耐圧性や耐摩耗性、光反射防止性、ガスバリア性、紫外線遮断性などの機能を有していることにより、発光層６０や陰極５０、さらにはガスバリア層もこの表面保護基板２０６によって保護することができ、したがって発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、接着層２０５が機械的衝撃に対して緩衝機能を発揮するので、外部から機械的衝撃が加わった場合に、ガスバリア層３０やこの内側の発光素子への機械的衝撃を緩和し、この機械的衝撃による発光素子の機能劣化を防止することができる。
【００８０】
以上のようにして、ＥＬ表示装置１が形成される。
このようなＥＬ表示装置１にあっては、陰極５０とガスバリア層３０との間に、陰極５０を覆うとともに略平坦な上面が形成された有機緩衝層２１０ａが配置されるので、有機緩衝層２１０ａが基板２００側から発生する反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、不安定な有機隔壁層２２１からの陰極５０の剥離を防止することができる。
更に、有機緩衝層２１０ａの上面が略平坦化されているので、有機緩衝層２１０ａ上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層３０が平坦化されるので、ガスバリア層３０に応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層３０へのクラックの発生を防止できる。
【００８１】
なお、上述した実施形態では、トップエミッション型のＥＬ表示装置１を例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ボトムエミッション型にも、また、両側に発光光を出射するタイプのものにも適用可能である。
【００８２】
また、ボトムエミッション型、あるいは両側に発光光を出射するタイプのものとした場合、基体２００に形成するスイッチング用ＴＦＴ１１２や駆動用ＴＦＴ１２３については、発光素子の直下ではなく、親液性制御層２５および有機隔壁層２２１の直下に形成するようにし、開口率を高めるのが好ましい。
また、ＥＬ表示装置１では本発明における第１の電極を陽極として機能させ、第２の電極を陰極として機能させたが、これらを逆にして第１の電極を陰極、第２の電極を陽極としてそれぞれ機能させるよう構成してもよい。ただし、その場合には、発光層６０と正孔輸送層７０との形成位置を入れ替えるようにする必要がある。
【００８３】
また、本実施形態では、電気光学装置にＥＬ表示装置１を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、基本的に第２電極が基体の外側に設けられるものであれば、どのような形態の電気光学装置にも適用可能である。
【００８４】
上述したように、本実施形態によれば、ガスバリア層３０と無機緩衝層２１０ｂとが接触し、また、無機緩衝層２１０ｂはガスバリア層３０よりも小さい膜密度を有しているので、ガスバリア層３０を形成した際の圧縮応力が緩和される。これにより、ガスバリア層３０の剥離やクラックを抑制できる。従って、水分の浸入を抑制することができ、電気光学層の劣化を防止できる。
また、ガスバリア層３０と無機緩衝層２１０ｂは、共に無機材料からなるので、両者の密着性は高く、互いに剥離することがない。また、このような無機緩衝層２１０ｂを設けたことにより、ガスバリア層３０の膜厚を従来よりも薄くできる。これにより、ガスバリア層３０を厚膜に形成した場合の基板２０の反りを抑制できる。また、ガスバリア層３０の薄膜化を単に施しただけでは、一般的に水分に対する遮断性が低下してしまうが、上記のように無機緩衝層２１０ｂが形成されることによって、無機緩衝層２１０ｂが水分に対する遮蔽性を補完するので、ガスバリア層３０が薄膜となっても、十分に水分を遮蔽できる。
【００８５】
また、無機緩衝層２１０ｂは有機緩衝層２１０ａよりも広い面積で形成されるので、有機緩衝層２１０ａは無機緩衝層２１０ｂによって被覆された状態となる。これによって、ガスバリア層３０と有機緩衝層２１０ａが直接的に接触することがない。これにより、ガスバリア層３０と有機緩衝層２１０ａとの間で生じる応力が緩和され、ガスバリア層３０の剥離やクラックを抑制できる。
また、有機緩衝層２１０ａを設けたことにより、基板２０側の有機隔壁層２２１等から発生する反りや体積変化により発生する応力が分散され、無機緩衝層２１０ｂ及びガスバリア層３０に発生するクラックや剥離を防止する。また、有機緩衝層２１０ａを設けたことにより、不安定な隔壁からの陰極５０の剥離を防止できる。また、有機緩衝層２１０ａの上面が略平坦化されるので、有機緩衝層２１０ａ上に形成される無機緩衝層２１０ｂやガスバリア層３０が平坦化され、ガスバリア層３０における応力集中が生じる部位がなくなり、ガスバリア層３０のクラック発生を防止できる。
また、有機緩衝層２１０ａは、陰極５０を形成した後に付着する微細なパーティクルを埋めるので、当該パーティクルがあったとしても、無機緩衝層２１０ｂやガスバリア層３０の平坦化を実現できる。
【００８６】
また、無機緩衝層２１０ｂに、酸素原子や水素原子が含まれることにより、無機緩衝層２１０ｂの緻密さが低下するので、ガスバリア層３０の圧縮応力を効果的に緩和できる。また、無機緩衝層２１０ｂにおいては、酸素原子を含んでいない場合と比較して、無機緩衝層２１０ｂの屈折率が変化する。従って、酸素原子の含有量を調整することで、無機緩衝層２１０ｂが所望の屈折率を有するように調整できる。また、無機緩衝層２１０ｂに水素原子が含まれた場合には、無機緩衝層２１０ｂの屈折率が変わらないので、屈折率を変えずに膜質の緻密さを調整できる。
【００８７】
また、陰極５０と有機緩衝層２１０ａとの間に、陰極保護層５５が設けられているので、当該陰極保護層５５によって陰極５０が保護され、有機緩衝層２１０ａを形成する際の有機溶剤や残留水分によるダメージを抑制できる。
また、無機緩衝層２１０ｂは、有機緩衝層２１０ａを被覆すると共に、陰極保護層５５を始めとする基板２０上の無機材料と接触して形成されているので、ガスバリア層３０が陰極保護層５５等と直接接触することなく、無機緩衝層２１０ｂを介してガスバリア層３０が陰極保護層５５等の上方に形成されることとなる。従って、ガスバリア層３０の圧縮応力が無機緩衝層２１０ｂによって緩和されるので、陰極保護層５５を始めとする基板２０上の無機材料におけるガスバリア層３０の剥離やクラックを抑制できる。従って、当該剥離やクラックに起因する水分の浸入を抑制できる。
また、ガスバリア層３０を覆う接着層２０５と、表面保護基板２０６とが設けられているので、ガスバリア層３０が保護され、破壊や損傷を抑制できる。
【００８８】
また、無機緩衝層２１０ｂは、有機緩衝層２１０ａを被覆すると共に陰極保護層５５と接触して形成されているので、ガスバリア層３０が陰極保護層５５と直接接触することなく、無機緩衝層２１０ｂを介してガスバリア層３０が陰極保護層５５上に形成されることとなる。従って、ガスバリア層３０の圧縮応力が無機緩衝層２１０ｂによって緩和されるので、陰極保護層５５におけるガスバリア層３０の剥離やクラックを抑制できる。従って、当該剥離やクラックに起因する水分の浸入を抑制できる。
【００８９】
また、有機緩衝層２１０ａの側面端部の角度が４５°以下で形成されているので、無機緩衝層２１０ｂやガスバリア層３０は、このような有機緩衝層２１０ａの形状に倣って形成される。これにより、無機緩衝層２１０ｂやガスバリア層３０は、急峻な形状ではなく、緩やかな形状を有するので、当該無機緩衝層２１０ｂやガスバリア層３０における応力を低減できる。従って、無機緩衝層２１０ｂやガスバリア層３０に荷重が付与されたとしても、剥離やクラックが生じることがなく、水分の侵入を抑制できる。
【００９０】
また、無機緩衝層２１０ｂ及びガスバリア層３０を形成する工程は、真空雰囲気において連続して行うことにより、大気圧雰囲気に戻すことなく無機緩衝層２１０ｂとガスバリア層３０が形成されるので、生産性を向上させることができる。また、大気雰囲気に戻す場合には、大気中に含まれる水分が無機緩衝層２１０ｂとガスバリア層３０の間に入り込んでしまうが、同一の真空雰囲気において一括して成膜することにより、水分を抑制できる。
【００９１】
次に、本発明の電子機器について説明する。
電子機器は、上述したＥＬ表示装置（電気光学装置）１を表示部として有したものであり、具体的には図９に示すものが挙げられる。
図９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９（ａ）において、携帯電話１０００は、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１００１を備える。
図９（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図９（ｂ）において、時計１１００は、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１１０１を備える。
図９（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図９（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０１、上述したＥＬ表示装置１を用いた表示部１２０２、情報処理装置本体（筐体）１２０３を備える。
図９（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、上述したＥＬ表示装置（電気光学装置）１を有した表示部１００１，１１０１，１２０２を備えているので、表示部を構成するＥＬ表示装置の発光素子の長寿命化が図られたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ＥＬ表示装置の配線構造を示す図。
【図２】ＥＬ表示装置の構成を示す模式図。
【図３】図２のＡ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】図２のＣ−Ｄ線に沿う断面図。
【図５】図３の要部を示す断面拡大図。
【図６】図３の要部を示す断面拡大図。
【図７】ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す図。
【図８】図７に続く工程を示す図。
【図９】電子機器を示す図。
【符号の説明】
【００９３】
１  表示装置（電気光学装置）、  ２３  画素電極（第１電極）、  ３０  ガスバリア層、  ５０  陰極（第２電極）、  ５５  陰極保護層（電極保護層）、  ６０  発光層（電気光学層）、  ２００  基体、  ２１０ａ  有機緩衝層、  ２１０ｂ  無機緩衝層、  ２２１  有機隔壁層（隔壁）、  ２２１ａ  開口部、  １０００  携帯電話（電子機器）、１１００  時計（電子機器）、  １２００  情報処理装置（電子機器）、  １００１，１１０１，１２０２  表示部（電気光学装置）
【図１】
2006024421.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006024421.tif 000009
【図８】
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【図９】
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