(57)【要約】【課題】本発明の課題は、変化する環境下においても封止性能に優れた電子デバイスを提供することである。【解決手段】基板１上の本体ユニットが封止材３によって封止された電子デバイスであって、前記基板１と前記封止材３とが、前記本体ユニットから露出するように形成された引き出し電極４を挟んで接合され、前記基板１と前記封止材３の接合部５の厚さが、０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にあり、前記封止材３が、ガスバリアー層３２と、当該ガスバリアー層３２の支持体３１とを備え、前記支持体３１の温度２５℃におけるヤング率が、０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にあることを特徴とする電子デバイス。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の本体ユニットが封止材によって封止された電子デバイスであって、
前記基板と前記封止材とが、前記本体ユニットから露出するように形成された引き出し電極を挟んで接合され、
前記基板と前記封止材の接合部の厚さが、０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にあり、
前記封止材が、ガスバリアー層と、当該ガスバリアー層の支持体とを備え、
前記支持体の温度２５℃におけるヤング率が、０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にあることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記引き出し電極の厚さが、１０〜５００ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記ガスバリアー層の伸び率が、０．５〜５．０％の範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記接合部が、前記引き出し電極が形成された基板と前記封止材のそれぞれの接合面を表面活性化処理して得られた活性化層を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記接合部が、前記引き出し電極が形成された基板上に形成した金属層と、前記封止材上に形成した金属層のそれぞれを表面活性化処理して得られた活性化層を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記接合部が、シランカップリング剤又は分子接着剤が用いられた接着層を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ；ElectroLuminescence）素子、液晶表示素子等の電子デバイスは、大気中の水、酸素等のガスにより劣化しやすいため、高い封止性能が求められている。
金属製又はガラス製の封止材は、水、酸素等に対するガスバリアー性が高いが、溶接等によって封止材を電子デバイスの基板に接合するため、高温及び高圧下にさらされた電子デバイスの劣化が避けられない。エポキシ樹脂等の樹脂製の接着剤を用いれば、常温常圧下で接合することもできるが、樹脂は金属、ガラス等に比べるとガスバリアー性が低く、接合部からの水、酸素等の浸入を完全に防ぐことが難しかった。
【０００３】
そこで、封止材と電子デバイスの基板のそれぞれの接合面にガスバリアー性の高い金属、金属酸化物等の薄膜を形成した後、表面活性化処理することにより、常温で接合する方法も検討されている（例えば、特許文献１、２及び非特許文献１参照）。
また、接着剤として接合強度が高いシランカップリング剤、分子接着剤等を用いることにより、封止材と基板を接合する接着剤の層を可能な限り薄くして、接合部から浸入する水、酸素等を減らす方法が提案されている（例えば、特許文献３〜５、非特許文献２及び３参照）。
【０００４】
しかしながら、これらの接合方法によって高い封止性能が得られるのは、接合面が平坦であり、隙間なく封止材を基板に接合できた場合である。接合面に凹凸があると、封止材と基板の間に隙間が生じるが、薄膜として形成された金属酸化物、接着剤等ではこの隙間を埋めることができずに、隙間からの水、酸素等の浸入を許してしまう。特に電子デバイスの場合、電子デバイスを駆動するための配線用の電極を電子デバイスの本体ユニットから引き出すようにして形成する必要があり、このような引き出し電極によって基板上には凹凸が生じることが通常である。
【０００５】
また、温度や湿度が変化すると封止材が膨張又は収縮したり、電子デバイスが曲げられる等の外的負荷が加えられたりしたときに封止材が変形することがあるが、金属酸化物、接着剤等の層が薄いと、このような封止材の変形に対応することができず、新たな隙間が生じることもあった。そのため、封止性能が環境の変化を受けやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２４１９５号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７２２１号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１８８０５号公報
【特許文献４】特開２０１０−２５４７９３号公報
【特許文献５】国際公開第２０１１／０１０７３８号パンフレット
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ryuichi Kondou,Tadatomo Suga,Room Temperature SiO2 wafer bonding by adhesion layer method,Proceedings of the 3rd International IEEE Workshop on low Temperature Bonding for 3D Intergration,May 22-June 23,2012
【非特許文献２】多賀康訓、眞島啓、ガス吸着を用いた接合技術、MATERIAL STAGE,Vol.12,No.7,2112,p34-39
【非特許文献３】平井勤二、ガラス、セラミックス、金属部材と樹脂の新規な化学的接合技術、塗布と塗膜、2012年2月号、Vol.1,No.1、p22-27
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題及び状況に鑑みてなされ、その解決課題は、変化する環境下においても封止性能に優れた電子デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、電子デバイスの基板上に形成された引き出し電極が基板の表面に凹凸を生じさせるため、封止材と接合したときに隙間が生じやすいことを見出した。接合部からのガスの浸入を防ぐためには、接合部をできるだけ薄くすることが有効であるが、接合部が薄いと接合部によって隙間を埋めることができず、さらに環境の変化によって新たな隙間が生じやすい。本発明者は、鋭意検討の結果、柔軟性の高い封止材を用いることにより、封止材によって隙間を埋めることができ、さらに環境が変化しても新たな隙間が生じにくいことから、高い封止性能が得られることを見出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段によって解決される。
１．基板上の本体ユニットが封止材によって封止された電子デバイスであって、
前記基板と前記封止材とが、前記本体ユニットから露出するように形成された引き出し電極を挟んで接合され、
前記基板と前記封止材の接合部の厚さが、０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にあり、
前記封止材が、ガスバリアー層と、当該ガスバリアー層の支持体とを備え、
前記支持体の温度２５℃におけるヤング率が、０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にあることを特徴とする電子デバイス。
【００１１】
２．前記引き出し電極の厚さが、１０〜５００ｎｍの範囲内にあることを特徴とする第１項に記載の電子デバイス。
【００１２】
３．前記ガスバリアー層の伸び率が、０．５〜５．０％の範囲内にあることを特徴とする第１項又は第２項に記載の電子デバイス。
【００１３】
４．前記接合部が、前記引き出し電極が形成された基板と前記封止材のそれぞれの接合面を表面活性化処理して得られた活性化層を含むことを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【００１４】
５．前記接合部が、前記引き出し電極が形成された基板上に形成した金属層と、前記封止材上に形成した金属層のそれぞれを表面活性化処理して得られた活性化層を含むことを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【００１５】
６．前記接合部が、シランカップリング剤又は分子接着剤が用いられた接着層を含むことを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の上記手段により、変化する環境下においても封止性能に優れた電子デバイスを提供することができる。
本発明の効果の発現機構又は作用機構は明確になっていないが、以下のように推察される。
基板と封止材の接合部の厚さが０．１〜１００．０ｎｍの範囲内と薄いことから、接合部からのガスの浸入を抑えることができ、優れた封止性能が得られたと推察される。接合部が薄いと、引き出し電極が基板の表面に生じさせる凹凸を接合部により埋めることが難しく、隙間が生じやすい。しかしながら、封止材の支持体のヤング率が０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にあり、封止材の柔軟性が高いため、封止材が凹凸を埋めて隙間からのガスの浸入を防止することから、優れた封止性能を発揮できると推察される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係る照明用の有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図
【図２】図１中のＰ１−Ｐ１線における断面図
【図３】屈曲試験の方法を示す図
【図４】接合に表面活性化処理を用いる場合の接合部を表す断面図
【図５】表面活性化処理の前に金属層を形成する場合の接合部を表す断面図
【図６】常温接合装置の一例を表す正面図
【図７】常温接合装置において加圧により接合される封止材と基板を表す正面図
【図８】接合にシランカップリング剤又は分子接着剤を用いる場合の接合部を表す断面図
【図９】保護層を備える場合の有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図
【図１０】（Ａ）ディスプレイ用の有機ＥＬ素子の概略構成を表す上面図、（Ｂ）（Ａ）中のＰ２−Ｐ２線における断面図
【図１１】（Ａ）実施例Ｉで製造する模擬デバイスのレイアウトを表す上面図、（Ｂ）（Ａ）中の引き出し電極の断面図
【図１２】実施例ＩＩで製造する有機ＥＬ素子の引き出し電極の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の電子デバイスは、基板上の本体ユニットが封止材によって封止された電子デバイスであって、前記基板と前記封止材とが、前記本体ユニットから露出するように形成された引き出し電極を挟んで接合され、前記基板と前記封止材の接合部の厚さが、０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にあり、前記封止材が、ガスバリアー層と、当該ガスバリアー層の支持体とを備え、前記支持体の温度２５℃におけるヤング率が、０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にあることを特徴とする。
この特徴は請求項１から請求項６までの各請求項に係る発明に共通の技術的特徴である。
【００１９】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記引き出し電極の厚さが、１０〜５００ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
また、前記ガスバリアー層の伸び率が、０．５〜５．０％の範囲内にあることが、ガスバリアー層が支持体に追従して変形しやすく、封止材が隙間を埋めやすくなることから、好ましい。
【００２０】
また、封止材と基板の接合部を薄くし、常温で封止材と基板とを接合する観点から、前記接合部が、前記引き出し電極が形成された基板と前記封止材のそれぞれの接合面を表面活性化処理して得られた活性化層を含むか、前記接合部が、前記引き出し電極が形成された基板上に形成した金属層と、前記封止材上に形成した金属層のそれぞれを表面活性化処理して得られた活性化層を含むことが好ましい。
【００２１】
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。
なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００２２】
本発明の電子デバイスとしては、例えば有機ＥＬ素子、液晶表示素子、太陽電池、薄膜トランジスター等が挙げられる。以下、本発明の電子デバイスの実施の形態として、照明用の有機ＥＬ素子の例を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。
有機ＥＬ素子１０は、図１に示すように、基板１上に形成された本体ユニット２が封止材３によって封止された電子デバイスである。
基板１上には、本体ユニット２を電源、制御コンピュータ等の外部機器に接続するための複数の引き出し電極４が、本体ユニット２から引き出されるようにして形成されている。
【００２４】
基板１と封止材３は、引き出し電極４を挟んで接合されている。基板１と封止材３の接合部５をできるだけ薄くして接合部５からのガスの浸入を抑えるという観点から、接合部５の厚さは０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にある。
封止材３は、支持体３１とガスバリアー層３２を備えて構成されている。接合部５を薄くしたことによって基板１と封止材３間に生じ得る隙間を埋めるため、支持体３１の温度２５℃におけるヤング率は０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にある。
【００２５】
図２は、図１のＰ１−Ｐ１線における断面図を示している。
図２に示すように、基板１上に形成された複数の引き出し電極４は基板１の表面に凹凸を生じさせている。上述のように、接合部５の厚さを０．１〜１００．０ｎｍの範囲内と薄くすると、接合部５によって基板１の表面を平坦化できないため、封止材３と基板１を接合したときに引き出し電極４間の凹部に隙間が生じ得る。しかし、支持体３１のヤング率が上記範囲内にある封止材３は柔軟性が高く、変形しやすいため、図２に示すように接合時に封止材３が隙間に入り込むことができる。接合部５を薄くして接合部５からのガスの浸入を抑えるだけでなく、隙間を埋めて隙間からのガスの浸入を防ぐこともでき、優れた封止性能を得ることができる。
【００２６】
以下、有機ＥＬ素子１０の構成の詳細を説明する。
〔基板〕
基板１は、本体ユニット２の劣化を防ぐため、ガスバリアー性を備えることが好ましい。基板１のガスバリアー性としては、温度４０℃、相対湿度９０％の環境下における水蒸気透過度が５×１０−３ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であることが好ましく、５×１０−４ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であることがより好ましく、５×１０−５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であることがさらに好ましい。
【００２７】
ガスバリアー性を備える基板１としては、特に限定されず、例えば板状、フィルム状のガラス、金属等を用いることができる。
ガラスとしては、例えば石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス、無アルカリガラス等を用いることができる。
金属としては、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）、これらの合金等を用いることができる。
【００２８】
また、基板１は、樹脂製の支持体上にガスバリアー層を備えて構成されていてもよい。そのような基板１は、封止材３と同様にして形成することができる。
【００２９】
基板１は、ブリードアウトの発生を抑えるため、支持体のガスバリアー層が設けられた面とは反対側の面にブリードアウト層をさらに備えることができる。また、基板１とガスバリアー層との密着性を高めるため、基板１とガスバリアー層の間にアンダーコート層を備えることもできる。
【００３０】
〔本体ユニット〕
本体ユニット２は、図１に示すように、基板１側から順に、陽極２１、正孔輸送層２２、発光層２３、電子輸送層２４及び陰極２５を備えている。
正孔輸送層２２及び電子輸送層２４は、必要に応じて設けられる任意の層である。
【００３１】
陽極２１及び陰極２５は、一対の電極である。
陽極２１の材料としては、仕事関数が４ｅＶ以上の金属、合金、電気伝導性の化合物、これらの混合物を用いることができる。
一方、陰極２５の材料としては、仕事関数が４ｅＶ以下の金属、合金、電気伝導性の化合物、これらの混合物を用いることができる。
【００３２】
正孔輸送層２２は、陽極２１から発光層２３に正孔を輸送する。駆動電圧の低下及び発光輝度の向上のため、陽極２１と正孔輸送層２２間に正孔注入層を設けることもできる。
【００３３】
発光層２３は、正孔輸送層２２から輸送された正孔と、電子輸送層２４から輸送された電子とが再結合して発光する層である。
発光層２３は、複数の発光層が積層された多層構造であってもよく、複数の発光材料を含有する１つの発光層であってもよい。なかでも、発光層２３がホスト化合物（発光ホストともいう）及び発光材料（発光ドーパントともいう）を含有し、発光材料により発光することが好ましい。
【００３４】
電子輸送層２４は、陰極２５から発光層２３へ電子を輸送する。駆動電圧の低下及び発光輝度の向上のため、陰極２５と電子輸送層２４間に電子注入層を設けることもできる。
【００３５】
〔封止材〕
封止材３は、支持体３１と、支持体３１上に形成されたガスバリアー層３２とを備えて構成されている。
【００３６】
〔支持体〕
上述のように、支持体３１は、温度２５℃におけるヤング率が０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にある。
支持体３１のヤング率が上記範囲内にあれば、基板１と封止材３の接合部５が薄くても、基板１上の引き出し電極４によって接合部５に生じる隙間を埋めるために十分な柔軟性を封止材３に付与することができる。
支持体３１のヤング率は、ＡＳＴＭ−Ｄ−８８２、ＪＩＳ−７１２７に規定された引っ張り弾性率をいう。
【００３７】
支持体３１の材料としては特に限定されないが、温度２５℃におけるヤング率が０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にある樹脂を好ましく用いることができる。具体的には、ポリスチレン（略称：ＰＳ、ヤング率：２．８〜３．５ＧＰａ）、高密度ポリエチレン（略称：ＨＤＰＥ、ヤング率：０．４〜１．１ＧＰａ）、低密度ポリエチレン（略称：ＬＤＰＥ、ヤング率：０．１１〜１．４０ＧＰａ）、ポリプロピレン（略称：ＰＰ、ヤング率：１．１〜１．４ＧＰａ）、ポリカーボネート（略称：ＰＣ、ヤング率：２．５〜３．５ＧＰａ）、ポリテトラフルオロエチレン（略称：ＰＴＦＥ、ヤング率：０．４１ＧＰａ）、シクロオレフィンポリマー（略称：ＣＯＰ、ヤング率：２．２ＧＰａ）、シクロオレフィンコポリマー（略称：ＣＯＣ、ヤング率：２．５〜３．２ＧＰａ）等を支持体３１の材料として使用することができる。  
【００３８】
材料となる樹脂自体のヤング率が０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にない場合でも、当該樹脂の膜を形成して支持体３１を製造する際の成膜条件によって、また成膜後に延伸して支持体３１を製造する場合は延伸条件によっても、得られる支持体３１のヤング率が変化することがある。よって、支持体３１の成膜条件又は延伸条件を調整することにより、支持体３１のヤング率を０．１〜３．５ＧＰａの範囲内とすることもできる。
【００３９】
支持体３１の厚さは５０μｍ以下であることが、封止材３が変形しやすく、隙間を埋めやすくなることから好ましく、３０μｍ以下であることがより好ましい。
【００４０】
〔ガスバリアー層〕
ガスバリアー層３２は、大気中の酸素、水等のガスの透過を防ぐために設けられている。
ガスバリアー層３２の材料としては、特に制限されず、例えばケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、セリウム（Ｃｅ）、タンタル（Ｔａ）等の金属、これら金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、酸化炭化物等の金属化合物を用いることができる。
【００４１】
金属化合物の具体的な例としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、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、酸化ニオビウム、アルミニウムシリケート、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素、酸炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸窒化ホウ素、酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタン、金属酸化ホウ化物、ダイヤモンドライクカーボン（略称：ＤＬＣ）等が挙げられる。なかでも、酸化インジウムスズ、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、アルミニウムシリケート、窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素が、ガスバリアー性が高く好ましい。なお、酸化インジウムスズは導電性になり得る特殊材料の一例である。
【００４２】
上記金属又は金属化合物を用いたガスバリアー層３２の形成方法は、特に制限されず、例えばマグネトロンカソードスパッター、平板マグネトロンスパッター、２極ＡＣ平板マグネトロンスパッター、２極ＡＣ回転マグネトロンスパッター等のスパッター法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンビーム蒸着法、プラズマ励起（ＰＥ：Plasma Enhanced）蒸着法等の蒸着法、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、触媒化学気相成長法、容量結合プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ＰＥＣＶＤ法、エピタキシャル成長法、原子層成長法、反応性スパッター法等が挙げられる。
また、支持体３１の表面を金属めっきするか、支持体３１に金属箔を接着させることによって、ガスバリアー層３２として金属層を形成してもよい。
【００４３】
ガスバリアー層３２の伸び率は、０．５〜５．０％の範囲内にあることがより好ましい。
伸び率が０．５％以上であれば、ヤング率が０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にある支持体３１に追従してガスバリアー層３２が変形しやすく、封止材３が隙間をより埋めやすくなる。また、伸び率が５．０％以下であれば、高いガスバリアー性を維持することができる。
【００４４】
ガスバリアー層３２の伸び率は、次のようにして測定することができる。
図３に示すように、封止材３を湾曲させて２枚の平行に位置する板７０で挟んで固定し、室温（２５℃）下に２４時間保存する。封止材３は、ガスバリアー層３２が外側に位置するように湾曲させる。その後、同じ室温下で湾曲部分を顕微鏡で観察し、クラックが発生していないか確認する。クラックが発生していなければ、前回よりも２枚の板７０間の距離ｄを小さくして同様の操作を繰り返す。クラックが発生したら、クラックが発生しなかった直前の操作時の２枚の板７０の距離ｄと、封止材３の支持体３１の厚さから、下記式によりガスバリアー層３２の湾曲部分の曲率半径ｒを求める。
曲率半径ｒ＝（距離ｄ−支持体の厚さ）／２
求めた曲率半径ｒから、下記式によりガスバリアー層３２の伸び率（％）を求める。
伸び率（％）＝（支持体の厚さ／２ｒ）×１００
【００４５】
伸び率が０．５〜５．０％の範囲内にあるガスバリアー層３２は、ガスバリアー層３２の原子組成を調整することにより得ることができる。
例えば、ガスバリアー層３２の主成分を酸化ケイ素とする場合、さらに炭素原子と金属原子を導入することにより、伸び率を０．５〜５．０％の範囲内に調整することができる。
具体的には、炭素原子及び金属原子を導入した酸化ケイ素の構造を、一般式ＳｉＯｘＣｗＭｚで表すと、ケイ素原子Ｓｉに対し、導入する炭素原子Ｃの原子組成比ｗが０．０３〜０．３０の範囲内にあり、導入する金属原子Ｍの原子組成比ｚが０．０５〜０．２５の範囲内にあると、伸び率が０．５〜５．０％の範囲内にあるガスバリアー層３２を得ることができる。
【００４６】
酸化ケイ素に導入できる金属原子Ｍとしては、長周期型周期表の第１３族の元素であれば特に限定されないが、ホウ素、アルミニウム、ガリウム又はインジウムが好ましく、伸び率の調整が容易な点ではアルミニウムが好ましい。ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム等の第１３族の元素は３価の原子価を有し、ケイ素の原子価である４価と比べて価数が不足するため、膜の柔軟性が高くなって伸び率を０．５％以上に調整することが可能となる。
【００４７】
また、ガスバリアー層３２の主成分を窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素とする場合、さらに水素原子を導入することにより、伸び率を０．５〜５．０％の範囲内に調整することができる。
具体的には、水素原子を導入した窒化ケイ素及び酸窒化ケイ素の構造を、それぞれ一般式ＳｉＮｙＨｖ及びＳｉＯｘＮｙＨｖで表すと、ケイ素原子Ｓｉに対し、導入する水素原子Ｈの原子組成比ｖが０．２〜１．０の範囲内にあると、伸び率が０．５〜５．０％の範囲内にあるガスバリアー層３２が得られる。
ガスバリアー層３２の主成分を酸窒化ケイ素とする場合は、特に２ｘ＋３ｙ＜３．５であることが好ましいが、ガスバリアー性を高める観点からは２．０＜２ｘ＋３ｙであることが好ましい。
【００４８】
ガスバリアー層３２の原子組成比は、ガスバリアー層３２を形成する際の原料の供給比を調整することにより、調整することができる。
例えば、ケイ素化合物を含有するガスバリアー層３２をＰＥＣＶＤ法により形成する場合、プラズマが生成される放電領域に供給する原料ガスとして、ケイ素を含有する有機ケイ素化合物を用いることができる。具体的な有機ケイ素化合物の例としては、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、ヘキサメチルジシラン（ＨＭＤＳ）、ヘキサメチルシラザン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、シラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等が挙げられる。これら有機ケイ素化合物は、アルキル基等を有することから、ケイ素化合物中に水素原子を導入することができる。水素原子の原子組成比ｖは、有機ケイ素化合物の供給量、酸素等の酸化剤の供給量により調整することができる。
【００４９】
上記有機ケイ素化合物を、酸化する場合は酸素、オゾン等をさらに供給すればよく、窒化する場合は窒素、アンモニア等をさらに供給すればよい。アンモニアを用いる場合、ケイ素化合物中に水素原子を導入することができる。
また、ケイ素化合物中に炭素原子を導入する場合は、さらにメタン、エタン、エチレン、アセチレン等を原料ガスとして供給することができる。
【００５０】
ガスバリアー層３２中の原子組成比ｘ、ｙ、ｚ及びｗは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Xray Photoelectron Spectroscopy）による分析とアルゴン等の希ガスイオンスパッターとを併用することにより、試料内部を露出させつつ順次表面組成分析を行う、いわゆるデプスプロファイル測定により確認することができる。具体的な分析条件は、以下のとおりである。
（分析条件）
分析装置：ＱＵＡＮＴＥＲＡＳＸＭ（アルバック・ファイ社製）
Ｘ線源：単色化Ａｌ−α
測定領域：Ｓｉ２ｐ、Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｏ１ｓ、Ｍ＊
（Ｍ＊は、金属によって最適な測定領域を表す。例えば、ホウ素の場合はＢ１ｓであり、アルミニウムの場合はＡｌ２ｐであり、ガリウムの場合はＧａ３ｄ又はＧａ２ｐであり、インジウムの場合はＩｎ３ｄであり、タリウムの場合はＴｌ４ｆである。）
スパッターイオン：Ａｒ（２ｋｅＶ）
デプスプロファイル：１分間のスパッターの後、測定する操作を繰り返し、ガスバリアー層の厚さ方向の平均値により組成を決定
定量：バックグラウンドをＳｈｉｒｌｅｙ法により求め、得られたピーク面積から相対感度係数法を用いて定量
データ処理：ＭｕｌｔｉＰａｋ（アルバック・ファイ社製）
なお、表面の吸着水、有機物汚染等が分析結果に影響を及ぼすことがあるため、１回目の測定結果を破棄することが好ましい。
【００５１】
また、ガスバリアー層３２の表面粗さＲａは、３ｎｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１）に規定される算術平均粗さである。
基板１との接合面が平坦であるほど接合強度が高まるため、ガスバリアー層３２の表面粗さＲａを３ｎｍ以下とすることにより、接合強度を高めることができる。
ガスバリアー層３２の表面粗さＲａは、支持体３１の凹凸、ガスバリアー層３２の材料、形成方法等に依存する。一般に成膜速度が低速であり、成膜時の温度が高い方向が平坦な膜が得られやすいことから、ガスバリアー層３２の成膜条件を調整することにより、表面粗さＲａを３ｎｍ以下とすることができる。
【００５２】
ガスバリアー層３２の厚さは、支持体３１の柔軟性を損なうことなく、高いガスバリアー性を発揮する観点から、３〜１０００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、１０〜５００ｎｍの範囲内がより好ましい。
【００５３】
なお、ガスバリアー層３２は、ポリシラザン等の無機前駆体を含む塗布液を支持体３１上に塗布した後、改質処理を行うことにより、形成された層であってもよい。
ポリシラザンは、ケイ素−窒素結合を有するポリマーである。ガスバリアー層３２には有機溶媒に溶解させて市販されているポリシラザンの溶液を用いることもできる。市販品としては、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のＮＮ１２０−１０、ＮＮ１２０−２０、ＮＡＸ１２０−２０、ＮＮ１１０、ＮＮ３１０、ＮＮ３２０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＬ１２０−２０、ＮＬ１５０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０、ＳＰ１４０等が挙げられる。
【００５４】
伸び率を０．５〜５．０％の範囲内に調整するため、改質処理後のポリシラザンの塗布膜中に金属原子Ｍを導入する場合は、ポリシラザンの溶液に金属化合物を混合すればよい。効率的な成膜が可能であることから、金属化合物は金属アルコキシドであることが好ましい。使用できる金属アルコキシドとしては、例えばホウ酸トリメチル、アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ガリウムメトキシド、ガリウムアセチルアセトナート、トリス（２，４−ペンタンジオナト）インジウム、インジウムイソプロポキシド、インジウムメトキシエトキシド、タリウムエトキシド、タリウムアセチルアセトネート等が挙げられる。
【００５５】
また、ガスバリアー層３２は、上記金属又は金属化合物を含む無機層と有機ポリマーを含む有機層との積層体であってもよい。
有機層は、例えば有機モノマー又は有機オリゴマーを支持体３１上に塗布した後、電子ビーム装置、ＵＶ光源、放電装置等を使用して重合するか、必要に応じて架橋することにより、形成することができる。また、フラッシュ蒸発又は放射線架橋が可能な有機モノマー又は有機オリゴマーを支持体３１上に蒸着した後、有機モノマー又は有機オリゴマーからポリマーを形成することによっても有機層を形成することができる。有機モノマー又は有機オリゴマーの塗布方法としては、グラビアロール塗布法等のロール塗布法、静電スプレー法等のスプレー塗布法等が挙げられる。塗布効率は、支持体３１を冷却することにより改善され得る。また、無機層と有機層との積層体の例としては、国際公開第２０１２／００３１９８号、国際公開第２０１１／０１３３４１号等に記載された積層体が挙げられる。
【００５６】
無機層と有機層との積層体である場合、各層の厚さは同じでもよいし、異なっていてもよい。無機層の厚さは、３〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１０〜３００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。有機層の厚さは、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、３００ｎｍ〜５０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００５７】
〔引き出し電極〕
引き出し電極４は、図１に示すように、本体ユニット２の陽極２１及び陰極２５のそれぞれから基板１の端部へと露出するように形成されている。
【００５８】
引き出し電極４としては、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の透明金属酸化物、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｍｏ等の金属、金属ナノワイヤー、カーボンナノチューブ、ナノ粒子等を用いることができる。引き出し電極４は、２種類以上の金属を積層した構造であってもよいし、陽極２１又は陰極２５と同じ材料により形成されてもよい。
【００５９】
引き出し電極４の厚さは、導電性を高める観点から、１０〜５００ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
【００６０】
〔接合部〕
接合部５は、基板１と封止材３の接合部分である。上述のように、できるだけ基板１と封止材３の接合部５を薄くして接合部５からのガスの浸入を防ぐという観点から、接合部５の厚さは０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にある。
【００６１】
基板１と封止材３の接合方法としては、接合部５の厚さを０．１〜１００．０ｎｍの範囲内と薄くし、接合部５が薄くても剥がれにくい高い接合強度を得るため、また高熱、高圧等の高エネルギーによる本体ユニット２等の劣化を防ぐため、引き出し電極４が形成された基板１と封止材３のそれぞれの接合面を表面活性化処理した後に加圧して接合する方法を用いることが好ましい。
表面活性化処理は、表面の親水性、疎水性、粗さ等を変化させて化学的に活性化させる処理であり、例えばコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、電磁波照射処理等が挙げられる。
この接合方法の場合、図４に示すように、接合部５は、引き出し電極４が形成された基板１の接合面を表面活性化処理して得られた活性化層５１１と、封止材３の接合面を表面活性化処理して得られた活性化層５１２と、を含む。
【００６２】
接合面の材料によっては、接合強度を高めるため、引き出し電極４が形成された基板１と封止材３のそれぞれの接合面に金属層を形成し、当該金属層を表面活性化処理した後に加圧して接合する方法も使用することができる。
この接合方法の場合、図５に示すように、接合部５は、引き出し電極４が形成された基板１上にさらに金属層を形成した後、当該金属層を表面活性化処理して得られた活性化層５２１と、封止材３上に金属層を形成した後、当該金属層を表面活性化処理して得られた活性化層５２２と、を含む。
【００６３】
金属層の形成に用いることができる金属としては、例えばＳｉ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等が挙げられる。接合強度を高める観点からは、ＳｉとＦｅの合金又はＡｌとＦｅの合金が好ましい。
金属層の形成方法としては、スパッター法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法の他、ＣＶＤ法も用いることができる。
【００６４】
図６は、上述した常温接合に使用できる常温接合装置の一例を示している。
図６に示すように、常温接合装置１００は、真空圧下に調整された真空チャンバー１０１内に、イオンガン１０２、金属ターゲットＴ１のホルダー１０３、金属ターゲットＴ２のホルダー１０４、基板１のホルダー１０５及び封止材３のホルダー１０６を備えている。
【００６５】
イオンガン１０２は、ホルダー１０３及び１０４のそれぞれに固定されている金属ターゲットＴ１及びＴ２に向けてイオンビームを照射し、金属ターゲットＴ１及びＴ２をスパッターする。スパッターにより、金属ターゲットＴ１及びＴ２の成分が基板１及び封止材３上に堆積し、金属層が形成される。
基板１と封止材３の接合しろに金属層を形成するためには、接合しろ以外の領域を被覆するマスクを使用すればよい。接合しろとは、基板１と封止材３を接合する領域をいう。
【００６６】
イオンガン１０２は、基板１及び封止材３を表面活性化処理又は清浄化処理する目的で、ホルダー１０５及び１０６のそれぞれに固定されている基板１及び封止材３に向けてイオンビームを照射する逆スパッターを行うこともできる。
【００６７】
基板１のホルダー１０５及び封止材３のホルダー１０６は、鉛直方向において基板１と封止材３が対向するように配置され、鉛直方向に移動することができる。ホルダー１０５及び１０６を互いに近接させることにより、基板１と封止材３とを接触させて加圧し、基板１と封止材３を接合することができる。
【００６８】
上記常温接合装置１００を用いた接合時の処理手順を説明する。
まず、基板１及び封止材３上に接合しろ以外の領域を被覆するマスクを配置し、それぞれの接合しろの位置が一致するように基板１及び封止材３の配置位置を調整する。必要に応じて、イオンガン１０２により基板１及び封止材３にイオンビームを照射して逆スパッターを行い、表面活性化処理又は清浄化処理を実施する。その後、イオンガン１０２により金属ターゲットＴ１及びＴ２にイオンビームを照射し、基板１及び封止材３上に金属層を形成する。目的の厚さの金属層が得られると、イオンガン１０２により再び基板１及び封止材３にイオンビームを照射し、金属層を表面活性化処理する。マスクを取り外した後、図７に示すように、ホルダー１０６を下降させるとともにホルダー１０５を上昇させ、ホルダー１０６に固定された封止材３と、ホルダー１０５に固定された基板１とを接合しろにおいて接合する。
【００６９】
上述した接合方法以外にも、接合部５の厚さを０．１〜１００．０ｎｍの範囲内と薄くしても剥がれにくい高い接合強度を得るため、また高熱、高圧等の高エネルギーによる本体ユニット２等の劣化を防ぐため、基板１と封止材３の一方又は両方の接合面にシランカップリング剤又は分子接着剤を塗布して接着層を形成し、当該接着層同士を貼り合わせる接合方法も使用することができる。
基板１と封止材３の材料によっては、基板１と封止材３のそれぞれの表面を表面活性化処理した後、接着剤を塗布する。
この接合方法の場合、図８に示すように、接合部５は、引き出し電極４が形成された基板１の接合面を表面活性化処理して得られた活性化層５３１ａと、当該活性化層５３１ａ上にシランカップリング剤又は分子接着剤を塗布して得られた接着層５３１ｂと、封止材３の接合面を表面活性化処理して得られた活性化層５３２ａと、当該活性化層５３２ａ上にシランカップリング剤又は分子接着剤を塗布して得られた接着層５３２ｂと、を含む。
【００７０】
使用できるシランカップリング剤は特に限定されないが、例えば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、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、３−トリエトキシシリル-Ｎ−（１，３−ジメチル-ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００７１】
また、使用できる分子接着剤としては、例えば下記一般式（１）で表される構造を有する化合物が挙げられる。
Ｒ１−Ｒ２−ＳｉＸ１（３−ｎ）Ｙ１ｎ・・・（１）
〔式中、Ｒ１ は、炭素、水素、酸素、窒素、硫黄の少なくとも１種類を含む反応性官能基を表す。Ｒ２は炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表し、これらの置換基には異種原子又は官能基が介在してもよい。Ｘ１は炭素数１〜２０ の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ハロゲン原子又は水素原子を表し、Ｙ１は炭素数１〜１０のアルキルオキシ基を表し、ｎは１、２又は３を表す。〕
【００７２】
ここで、分子接着剤とは、上記一般式（１）の構造から明らかなように、ＯＨ基を有する基板表面と化学結合可能な基（アルコキシシリル基、一般式（１）中のＹ１）及び樹脂と反応が可能な基（反応性基、一般式（１）中のＲ１）の両方を１分子中に含む。このような分子接着剤を基板１又は封止材３の表面に化学的に結合させることで、優れた反応性を有する反応性固体表面を得ることができる。
【００７３】
一般式（１）で示される分子接着剤の具体例としては、例えば３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（３−アミノプロポキシ）−３，３−ジメチル−１−プロペニルトリメトキシシラン等のアミン系材料、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系材料、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ系材料、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００７４】
〔保護層〕
有機ＥＬ素子１０は、基板１と引き出し電極４の接合による損傷を防ぐ観点から、必要に応じて、図９に示すように保護層６を備えることができる。
保護層６は、少なくとも接合しろに位置する引き出し電極４を被覆するように形成されていればよいが、図９に示すように本体ユニット２を含む基板１の全面を被覆するように形成されていてもよい。
保護層６は、ガスバリアー性を高めて本体ユニット２の劣化を防ぐ観点から、封止材３のガスバリアー層３２と同様に形成することができる。
【００７５】
なお、保護層６が設けられる場合、接合のため、基板１上の保護層６が表面活性化処理され、接合部５は保護層６を表面活性化処理して得られた活性化層を含む。
【００７６】
〔他の実施の形態〕
照明用の有機ＥＬ素子１０の例を説明したが、ディスプレイ用の有機ＥＬ素子においても本発明を適用することができる。
図１０（Ａ）は、ディスプレイ用の有機ＥＬ素子１０Ｂの概略構成を示す上面図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）中のＰ２−Ｐ２線における断面図である。
ディスプレイ用の有機ＥＬ素子１０Ｂは、照明用の有機ＥＬ素子１０と本体ユニット２の構成やレイアウトが異なるが、有機ＥＬ素子１０と同様にして封止されている。そのため、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）において、照明用の有機ＥＬ素子１０と同じ構成部分については同じ符号を付している。
【００７７】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１０Ｂは、基板１上に形成された本体ユニット２００が封止材３によって封止された電子デバイスである。本体ユニット２００としては、画素部２０１と駆動回路部２０２が設けられている。
【００７８】
画素部２０１には、図１０（Ｂ）に示すように、スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）３０１、電流制御用のＴＦＴ３０２及び発光素子３０３が設けられている。発光素子３０３は、一対の電極３０５と一対の電極３０５に挟まれた電界発光層３０６により構成されている。一対の電極３０５は、一方をＴｉ、ＴｉＳｉｘＮｙ、ＷＳｉｘ、ＷＮｘ、ＷＳｉｘＮｙ、ＮｂＮ、ＩＴＯ等の金属化合物を用いて形成し、他方をＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２等の金属化合物を用いて形成することができる。電界発光層３０６は、ナイルレッドをドープしたＡｌｑ３、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）等を蒸着法により積層することにより形成することもできるし、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を塗布法により塗布することにより形成することもできる。
【００７９】
駆動回路部２０２は、ｎチャネル型のＴＦＴ４０１とｐチャネル型のＴＦＴ４０２とを組み合わせたＣＭＯＳ回路により構成されている。
基板１上とＴＨＴ３０１、３０２、４０１及び４０２上には、絶縁層３０４が設けられている。絶縁層３０４としては、ケイ素化合物等の無機材料の他、ポリイミド等の有機材料を用いることができる。
【００８０】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、基板１上には、外部からの制御信号を伝送するための引き出し電極４が、画素部２０１及び駆動回路部２０２のそれぞれから引き出されるようにして形成されている。なお、引き出し電極４及び本体ユニット２００は、保護層によって被覆されていてもよい。
また、基板１と封止材３は、図１０（Ｂ）に示すように、引き出し電極４を挟んで接合されている。
【００８１】
有機ＥＬ素子１０と同様に、有機ＥＬ素子１０Ｂにおいても、接合部５の厚さが０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にあるため、基板１と封止材３の接合部５をできるだけ薄くして接合部５からのガスの浸入を抑えることができる。さらに、封止材３の支持体３１のヤング率が０．１〜３．５ＧＰａの範囲内にあることにより、封止材３が引き出し電極４によって生じる隙間を埋めることができ、封止性能を高めることができる。
【００８２】
このように、引き出し電極を挟んで基板と封止材が接合された有機ＥＬ素子であれば、照明用かディスプレイ用かに限らず、本発明を適用できる。同様に、引き出し電極を挟んで基板と封止材が接合された電子デバイスであれば、有機ＥＬ素子に限らず、太陽電池等の他の電子デバイスであっても、本発明を適用することができる。  
【００８３】
〔有機ＥＬ素子の製造方法〕
本発明の電子デバイスの製造方法の一例として、上記有機ＥＬ素子１０の製造方法を説明する。
上記有機ＥＬ素子１０は、（１）基板１上に本体ユニット２を形成する工程と、（２）引き出し電極４を形成する工程と、（３）基板１と封止材３とを接合する工程と、を含む。
以下、各工程（１）〜（３）の詳細を説明する。
【００８４】
（１）本体ユニット２を形成する工程
最初に、基板１上に陽極２１、正孔輸送層２２、発光層２３、電子輸送層２４及び陰極２５を順次形成する。
陽極２１及び陰極２５の形成方法としては、蒸着法、スパッター法等を用いることができる。
正孔輸送層２２、発光層２３及び電子輸送層２４の形成方法としては、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法、真空蒸着法等によって形成することができる。なかでも、真空蒸着法又はスピンコート法は、均質な膜が得られやすくピンホールが生成されにくいことから、好ましい。
【００８５】
（２）引き出し電極４を形成する工程
次に、陽極２１及び陰極２５から基板１の端部へ露出する引き出し電極４をそれぞれ形成する。
引き出し電極４の形成方法としては、陽極２１及び陰極２５と同様の蒸着法、スパッター法等を用いることができる。引き出し電極４を、陽極２１及び陰極２５の材料と同じ材料を用いて陽極２１及び陰極２５と並行して形成する場合、マスクを用いて配線パターンの引き出し電極４を形成するようにしてもよい。また、所望の形状とするため、フォトリソグラフィー法を用いて引き出し電極４を形成してもよい。
【００８６】
（３）基板１と封止材３とを接合する工程
引き出し電極４を形成後、基板１と封止材３とを接合する。
接合方法としては、上述したように接合部５の厚さを０．１〜１００．０ｎｍの範囲内と薄くすることができ、薄くても接合強度が大きく、常温接合が可能な接合方法であることが好ましい。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例をあ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」又は「％」の表示が用いられるが、特に断りが無い限り「質量部」又は「質量％」を表す。
【００８８】
＜実施例Ｉ＞
〔封止材１〕
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（略称：ＰＥＴ）フィルムＫＥＬ８６Ｗ−５０μｍ（帝人社製）を支持体として用意した。このＰＥＴフィルムのヤング率を、ＡＳＴＭ−Ｄ−８８２、ＪＩＳ−７１２７に準拠して温度２５℃において測定したところ、４．２ＧＰａであった。具体的には、引っ張り試験機を用いてＰＥＴフィルムの試料を速度５０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、試料が変形する直前の最大弾性、すなわちＳＳカーブの最大傾斜の接線の一次式から求めた。
【００８９】
上記支持体に対し、コロナ放電により表面活性化処理を施した。また、ＵＶ硬化型樹脂オプスターＺ７５２７（ＪＳＲ社製）に、プロピレングリコールモノメチルエタノール（ＰＧＭＥ）を添加して、固形分濃度が３０質量％となるように塗布液を調製した。この塗布液を、乾燥後の膜厚が２μｍとなるように、押し出しコーターにより支持体の表面活性化処理された面に塗布した。塗布膜を温度８０℃で３分間乾燥した後、高圧水銀ランプにより積算光量０．５Ｊ／ｃｍ２の紫外光を照射して硬化させ、アンダーコート層を形成した。
アンダーコート層が形成された支持体上に、タイプ０１のガスバリアー層を下記手順により形成し、封止材１を製造した。
【００９０】
〔タイプ０１のガスバリアー層〕
ＰＥＣＶＤ法を用いる成膜装置において、チャンバー内にヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）と酸素ガスの混合ガスを供給した。その後、電圧を印加してプラズマを発生させた放電領域に支持体を搬送し、支持体のアンダーコート層上に厚さ８０ｎｍのガスバリアー層を形成した。
【００９１】
具体的な成膜条件は、次のとおりである。
（成膜条件）
原料ガスの混合比：ヘキサメチルジシロキサン／酸素＝１００／１０００（それぞれの原料ガスの供給量の単位はｓｃｃｍ；standard cubic centimeter per minute）
真空度：１．５Ｐａ
プラズマ発生用電源の供給電力：１ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：８０ｋＨｚ
支持体の搬送速度：５ｍ／ｍｉｎ
【００９２】
フィルム透過性評価装置ＡＰＩ−ＢＡ９０（日本エイピーアイ社製）を用いて、温度４０℃、相対湿度９０％における封止材１の水蒸気透過率を測定したところ、７．０×１０−５ｇ／ｍ２・ｄａｙであった。
【００９３】
封止材１のガスバリアー層の伸び率を次の手順で測定したところ、１．７％であった。
図３に示すように、封止材のガスバリアー層が外側に位置するように、封止材を湾曲させて２枚の平行に位置する板７０で挟んで固定し、室温（２５℃）下に２４時間保存した。その後、同じ室温下で湾曲部分を顕微鏡で観察し、クラックが発生していないか確認した。クラックが発生していなければ、前回よりも２枚の板７０間の距離ｄを小さくして同様の操作を繰り返した。クラックが発生すると、クラックが発生しなかった直前の操作時の２枚の板の距離ｄと、封止材の支持体の厚さから、下記式によりガスバリアー層の湾曲部分の曲率半径ｒを求めた。
曲率半径ｒ＝（距離ｄ−支持体の厚さ）／２
求めた曲率半径ｒから、下記式によりガスバリアー層の伸び率を求めた。
伸び率（％）＝（支持体の厚さ／２ｒ）×１００
【００９４】
また、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準じて、原子間力顕微鏡(AFM: Atomic Force Microscope)を使用して１０μｍ×１０μｍのガスバリアー層の表面粗さＲａを測定したところ、１．１ｎｍであった。
【００９５】
〔封止材２〜１１〕
上記封止材１の製造において、封止材１の支持体を、下記ヤング率及び厚さの樹脂フィルムにそれぞれ変更したこと以外は、封止材１と同様にして各封止材２〜１１を製造した。
封止材２：ゼオノアフィルム（登録商標）ＺＦ−１４、日本ゼオン社製のシクロオレフィンポリマー（略称：ＣＯＰ）フィルム、ヤング率２．２０ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材３：ユーピレックス（登録商標）５０Ｓ、宇部興産社製のポリイミド（略称：ＰＩ）フィルム、ヤング率９．２０ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材４：ピュアエース（登録商標）ＷＲ−Ｗ、帝人社製のポリカーボネート（略称：ＰＣ）フィルム、ヤング率３．５０ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材５：ＬＬリニアローデンシティポリエチレンフィルムＬＬ−ＸＨＴ、フタムラ化学社製の低密度ポリエチレン（略称：ＬＤＰＥ）フィルム、ヤング率０．７０ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材６：無延伸ポリプロピレンフィルムＦＧ−ＬＴＨ、フタムラ化学社製の無延伸ポリプロピレン（略称：ＣＰＰ）フィルム、ヤング率１．１ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材７：モアテック（登録商標）フィルム０２５８ＣＮ、プライムポリマー社製の低密度ポリエチレン（略称：ＬＤＰＥ）フィルム、ヤング率０．３５ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材８：モアテック（登録商標）フィルム０２１８ＣＮ、プライムポリマー社製の低密度ポリエチレン（略称：ＬＤＰＥ）フィルム、ヤング率０．１１ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材９：ＬＵＭＩＴＡＣ（登録商標）フィルム４３−１、東ソー社製の低密度ポリエチレン（略称：ＬＤＰＥ）フィルム、ヤング率０．０８ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材１０：ＬＬリニアローデンシティポリエチレンフィルムＬＬ−ＸＨＴ、フタムラ社製の低密度ポリエチレン（略称：ＬＤＰＥ）フィルム、ヤング率０．７０ＧＰａ、厚さ２０μｍ
封止材１１：ゼオノアフィルム（登録商標）ＺＦ−１４、日本ゼオン社製のシクロオレフィンポリマー（略称：ＣＯＰ）フィルム、ヤング率２．２０ＧＰａ、厚さ２５μｍ
【００９６】
各封止材２〜１１のガスバリアー性を封止材１と同様に測定し、下記表１及び表２に示す測定結果が得られた。
各封止材２〜１１のガスバリアー層の伸び率及び表面粗さＲａは、封止材１と同じであった。
【００９７】
〔封止材１２〕
上記封止材４の製造において、タイプ０１のガスバリアー層に代えて、タイプ０２のガスバリアー層を下記手順により形成したこと以外は、封止材４と同様にして封止材１２を製造した。タイプ０２のガスバリアー層は、２層構造を有する。
【００９８】
〔タイプ０２のガスバリアー層の形成方法〕
まず、ＰＥＣＶＤ法を用いる成膜装置において、チャンバー内にヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）と酸素ガスの混合ガスを供給した。その後、電圧を印加してプラズマを発生させた放電領域に支持体を搬送し、支持体のアンダーコート層上に１層目のガスバリアー層を形成した。１層目のガスバリアー層の厚さは８０ｎｍであった。
【００９９】
１層目のガスバリアー層の具体的な成膜条件は、次のとおりである。
（成膜条件）
ガスの混合比：ヘキサメチルジシロキサン／酸素＝１００／１０００（それぞれの原料ガスの供給量の単位はｓｃｃｍ）
真空度：１．５Ｐａ
プラズマ発生用電源の供給電力：１ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：８０ｋＨｚ
支持体の搬送速度：５ｍ／ｍｉｎ
【０１００】
アミン触媒として１質量％のＮ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサン及び１９質量％のパーヒドロポリシラザンを含むジブチルエーテル溶液ＮＡＸ１２０−２０（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製）の１０ｇに、０．５ｇのアルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレートを加え、８０℃で１時間の撹拌を行い、放冷して、２層目のガスバリアー層の塗布液を調製した。
大気中、温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で、１層目のガスバリアー層上に、調製した２層目のガスバリアー層の塗布液を、乾燥膜厚が１５０ｎｍになるように押出し法で塗布した。室温で１０分間乾燥後、酸素濃度を０．０１〜０．１０体積％の範囲内に調整した窒素雰囲気下で、波長１７２ｎｍ、積算光量２Ｊ／ｃｍ２の真空紫外線を８０℃で照射して、２層目のガスバリアー層を形成した。
【０１０１】
封止材１２のガスバリアー性を封止材１と同様に測定したところ、６．０×１０−５ｇ／ｍ２・ｄａｙであった。
また、封止材１２の伸び率及び表面粗さＲａを、封止材１と同様にして測定したところ、伸び率は２．５％であり、表面粗さＲａは０．８ｎｍであった。
【０１０２】
〔封止材１３〕
上記封止材４の製造において、タイプ０１のガスバリアー層に代えて、タイプ０３のガスバリアー層を下記手順により形成したこと以外は、封止材４と同様にして封止材１３を製造した。タイプ０３のガスバリアー層は、無機層と有機層の積層体である。
【０１０３】
〔タイプ０３のガスバリアー層〕
国際公開２０１２／００３１９８号の実施例１と同様にして、チャンバー内を０．００１３Ｐａまで減圧し、０．０５ｋＷの出力でプラズマを生成して、支持体の表面を窒素プラズマ処理した。次に、２．７Ｐａの圧力で真空脱ガス処理したＳＲＳ−８３３Ｓ（トリシクロデカンジメタノールジアクリレート）を、周波数６０ｋＨｚで作動する超音波噴霧器により流速１．０ｍＬ／分で噴出させて、支持体の表面に塗布した。このとき、１００℃に加熱した、流速１０ｃｍ３／分の窒素ガス流を、超音波噴霧器内でＳＲＳ−８３３Ｓに集中的に添加した。２６０℃に維持したチャンバー内に、２５ｓｃｃｍの加熱した追加の窒素ガスとともに、ＳＲＳ−８３３Ｓと気体混合物を導入し、得られたモノマー蒸気流を支持体表面上で凝結させた。さらに、９．０ｋＶ及び３．１ｍＡで操作した多フィラメント電子ビーム硬化銃を用いて電子ビームを照射し、架橋させて、８００ｎｍのアクリレート層を形成した。
【０１０４】
アクリレート層を形成後、ケイ素とアルミニウムをスパッターし、アクリレート層上に厚さ３０ｎｍのケイ素とアルミニウムの酸化物層を形成した。具体的には、ケイ素及びアルミニウムをそれぞれ９０％及び１０％の含有比で含有するターゲットを、８５０ｓｃｃｍのアルゴンと８２ｓｃｃｍの酸素を含有する気体混合物によりスパッターした。スパッター圧は０．５Ｐａであり、スパッター時に使用した電力は３５００Ｗであった。
【０１０５】
上記アクリレート層とケイ素とアルミニウムの酸化物層を形成する操作を３回繰り返し、アクリレート層／ケイ素とアルミニウムの酸化物層／アクリレート層／ケイ素とアルミニウムの酸化物層／アクリレート層／ケイ素とアルミニウムの酸化物層の積層構造を有するガスバリアー層を形成した。
【０１０６】
封止材１３のガスバリアー性を封止材１と同様に測定したところ、６．０×１０−５ｇ／ｍ２・ｄａｙであった。
また、封止材１３の伸び率及び表面粗さＲａを、封止材１と同様にして測定したところ、伸び率は１．３％であり、表面粗さＲａは１．２ｎｍであった。
【０１０７】
〔封止材１４及び１５〕
上記封止材１２の製造において、封止材１２の支持体を、下記ヤング率及び厚さの樹脂フィルムにそれぞれ変更したこと以外は、封止材１２と同様にして各封止材１４及び１５を製造した。
封止材１４：モアテック（登録商標）フィルムＶ−０３９８ＣＮ、プライムポリマー社製の低密度ポリエチレン（略称：ＬＤＰＥ）フィルム、ヤング率０．１０ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材１５：ピュアエース（登録商標）ＷＲ、帝人社製のポリカーボネート（略称：ＰＣ）フィルム、ヤング率３．６０ＧＰａ、厚さ５０μｍ
封止材１４及び１５のガスバリアー性、ガスバリアー層の伸び率及び表面粗さＲａは、封止材１２と同じであった。
【０１０８】
〔模擬デバイス１０１〕
試験用の電子デバイスとして、封止材１を用いて模擬デバイス１０１を次のようにして製造した。
ガラス製の基板上にアルミニウム膜をスパッター法により形成した後、フォトリソグラフィー法によりアルミニウム膜をストライプ状に成形し、１０００本の引き出し電極を形成した。また、基板の中央に、本体ユニットの代わりにマグネシウム層を蒸着法により形成した。
図１１（Ａ）は、基板上の引き出し電極及びマグネシウム層のレイアウトを示している。
図１１（Ａ）に示すように、基板８１は、サイズが５０ｍｍ×５０ｍｍであり、厚さが０．７ｍｍであった。マグネシウム層８３は、サイズが３０ｍｍ×３０ｍｍであり、厚さが１００ｎｍであった。１０００本の引き出し電極８２は、基板８１の両端から５ｍｍ離れた位置に等間隔で形成した。各引き出し電極８２は、図１１（Ｂ）に示すように断面形状が台形であり、底辺の幅が２０μｍ、厚さが１０ｎｍであった。また、各引き出し電極８２間の間隔は２０μｍであり、幅方向中心間の距離は４０μｍであった。
【０１０９】
マグネシウム層が形成された基板に、上記製造した封止材１を下記接合方法Ｉにより接合し、模擬デバイス１０１を製造した。
図１１（Ａ）に示すように、基板８１と封止材１の接合しろ８４は、基板８１又は封止材１の端部から２．０ｍｍ離れた幅２．０ｍｍの領域である。
【０１１０】
〔接合方法Ｉ〕
マグネシウム層が形成された基板と、サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出した封止材とを、基板上のマグネシウム層と、封止材のガスバリアー層とが対向するように、図６に示す常温接合装置１００のホルダー１０５及び１０６にそれぞれセットした。さらに、基板と封止材のそれぞれの対向面上に金属マスクを配置した。金属マスクは、接合しろに対応する領域にスリットが設けられている。
【０１１１】
マスクを配置後、常温接合装置１００において１×１０−６Ｐａの真空圧下でイオンガン１０２により逆スパッターすることにより、基板及び封止材の接合しろの領域を清浄化処理及び表面活性化処理した。逆スパッターでは、加速電圧を０．１〜２ｋＶの範囲内とし、電流値を１〜２０ｍＡの範囲内として、１〜１０分間のＡｒイオンの照射を行った。
【０１１２】
次に、Ｓｉをターゲットとしてスパッターし、２０ｎｍのケイ素（Ｓｉ）膜を接合しろの領域に形成した。スパッターは、加速電圧を１．５ｋＶ、電流値１００ｍＡで３分間行った。さらに、ケイ素膜上を逆スパッターすることにより、表面活性化処理を行った。逆スパッターの処理条件は、上記基板と封止材に対する逆スパッターと同じである。
金属マスクを取り除き、真空度を１×１０−７Ｐａに調整した後、基板と封止材の接合しろを接触させ、２０ＭＰａの加圧を３分間行うことにより接合した。
【０１１３】
基板と封止材の接合部の断層写真を撮影し、基板と封止材間のケイ素膜の厚さの合計を、接合部の厚さとして測定したところ、５０．０ｎｍであった。
【０１１４】
〔模擬デバイス１０２〜１３３〕
上記模擬デバイス１０１の製造において、下記表１及び表２に示すように、封止材１を各封止材２〜１５に代え、接合方法Ｉを各接合方法ＩＩ〜ＶＩに代え、引き出し電極の厚さを変更したこと以外は、模擬デバイス１０１と同様にして各模擬デバイス１０２〜１３３を製造した。
接合方法ＩＩ〜ＶＩの具体的な処理手順は、次のとおりである。
【０１１５】
〔接合方法ＩＩ〕
接合方法Ｉと同様の金属マスクを用いて、マグネシウム層が形成された基板と、サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出した封止材のそれぞれの接合しろを、プラズマドライクリーナーModel PC-300（サムコ社製）により表面活性化処理した。表面活性化処理は、真空度３０Ｐａ、酸素流量１０ｍｌ／ｍｉｎ、放電電力１００Ｗ、処理時間５分の処理条件で実施した。金属マスクを取り除き、基板と封止材をそれぞれ温度２５℃、相対湿度８０％の環境下に３分間さらした。真空ラミネーターを用いて接合しろを接触させ、当該接合しろの領域に対して、０．５ＭＰａの加圧と８０℃の加温を５分間行うことにより、基板と封止材を接合した。
基板と封止材の接合部の断層写真を撮影し、基板と封止材間の距離を接合部の厚さとして測定したところ、０．１ｎｍであった。
【０１１６】
〔接合方法ＩＩＩ〕
接合方法Ｉと同様の金属マスクを用いて、マグネシウム層が形成された基板と、サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出した封止材のそれぞれの接合しろを、プラズマドライクリーナーModel PC-300（サムコ社製）により表面活性化処理した。表面活性化処理は、真空度３０Ｐａ、酸素流量１０ｍｌ／ｍｉｎ、放電電力１００Ｗ、処理時間５分の処理条件で実施した。
【０１１７】
次に、シランカップリング剤ＫＢＭ９０３（３−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業社製）の温度２３℃における飽和蒸気下に、封止材を３分間さらして、シランカップリング剤ＫＢＭ９０３からなる接着層を形成した。また、シランカップリング剤ＫＢＭ４０３（３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン工業社製）の温度２３℃における飽和蒸気下に、基板を３分間さらして、シランカップリング剤ＫＢＭ４０３からなる接着層を形成した。
【０１１８】
封止材と基板から金属マスクを取り除いた後、真空ラミネーターを用いてそれぞれの接合しろを接触させ、接合しろの領域に対して、０．５ＭＰａの加圧と８０℃の加温を５分間行うことにより、基板と封止材を接合した。
基板と封止材の接合部の断層写真を撮影し、基板と封止材間の接着層の厚さを、接合部の厚さとして測定したところ、１．０ｎｍであった。
【０１１９】
〔接合方法ＩＶ〕
接合方法Ｉと同様の金属マスクを用いて、マグネシウム層が形成された基板と、サイズ５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出した封止材のそれぞれの接合しろを、プラズマドライクリーナーModel PC-300（サムコ社製）により表面活性化処理した。表面活性化処理は、真空度３０Ｐａ、酸素流量１０ｍｌ／ｍｉｎ、放電電力１００Ｗ、処理時間５分の処理条件で実施した。
【０１２０】
次に、分子接着剤として、５質量％のエタノール溶液を溶媒とする６−（３−トリエトキシシリル）プロピルアミノ）−１，３，５−トリアジン−２，４−ジチオール・モノナトリウム（以下、ＴＥＳと略す）の０．２質量％溶液を調製した。封止材の接合しろ以外の領域をマスク材により被覆した後、調製した溶液中に浸漬し、オーブン中で温度１００℃の加熱を１５分間行った。さらに、封止材をエタノールで洗浄し、ドライヤーで乾燥して、接合しろにＴＥＳからなる接着層が形成された封止材を得た。
【０１２１】
封止材から金属マスクを取り除いた後、真空ラミネーターを用いて接合しろを合わせるように基板と封止材を接触させ、０．５ＭＰａの加圧と８０℃の加温を５分間行うことにより、基板と封止材を接合した。
基板と封止材の接合部の断層写真を撮影し、基板と封止材間の接着層の厚さを、接合部の厚さとして測定したところ、１０．０ｎｍであった。
【０１２２】
〔接合方法Ｖ〕
下記接着剤の成分を混合し、８０℃に加熱した後、撹拌混合器ホモディスパーＬ型（プライミクス社製）を用いて、３０００ｒｐｍの撹拌速度で均一に撹拌及び混合し、エポキシ樹脂を主成分とする接着剤を得た。
（接着剤の材料）
エポキシ樹脂ＹＬ９８３Ｕ（常温で液状のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、三菱化学社製）：５０質量部
セロキサイド２０２１Ｐ（常温で液状の脂環式エポキシ樹脂（３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ダイセル社製）：２０質量部
エポキシ樹脂ｊＥＲ１００１（常温で固体のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、三菱化学社製）：３０質量部
ゲル化剤ゼフィアックＦ３５１（アクリル系コアシェル粒子、ガンツ化成社製）：２０質量部
ナノエース（登録商標）Ｄ−６００（体積平均粒子径が０．６μｍのタルク、日本タルク社製）：１０質量部
光カチオン重合開始剤ＣＰＩ（登録商標）−２１０Ｓ（サンアプロ社製）：２質量部
シランカップリング剤ＫＢＭ−４０３（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン社製）：１質量部
【０１２３】
得られた接着剤をディスペンサーにより２ｍｇ／ｃｍの吐出量で吐出し、封止材の接着しろの領域に接着剤を塗布した。真空ラミネーターを用いて、接着剤を塗布した封止材を基板に接触させ、０．１ＭＰａの加圧を行った。その後、高圧水銀灯を用いて積算光量２Ｊ／ｃｍ２の紫外光を温度８０℃で照射し、３０分間の硬化処理を行って、基板と封止材を接合した。
基板と封止材の接合部の断層写真を撮影し、基板と封止材間の接着層の厚さを接合部の厚さとして測定したところ、１０００．０ｎｍであった。
【０１２４】
〔接合方法ＶＩ〕
上記接合方法Ｖにおいて、接着剤の成分からナノエース（登録商標）Ｄ−６００を除いたこと以外は、接合方法Ｖと同様にして接合を行った。
基板と封止材の接合部の断層写真を撮影し、基板と封止材間の接着層の厚さを接合部の厚さとして測定したところ、１００．０ｎｍであった。
【０１２５】
〔評価〕
上記模擬デバイス１０１〜１３３の高温高湿の環境下におかれたときの封止性能と、耐性試験後の封止性能をそれぞれ評価した。
各模擬デバイス１０１〜１３３の高温高湿下におかれたときの封止性能を、次のように評価した。
模擬デバイスを温度８５℃、相対湿度８５％の環境下で５００時間放置した後、封止材を剥がしてマグネシウム層の腐食を観察した。マグネシウム層全体に対する腐食部分の面積の割合を求め、この腐食部分の面積の割合（％）を封止性能として下記基準により評価した。
◎：腐食が観察されず、封止性能が非常に高い
○：腐食があるが、腐食部分の面積の割合が０．５％未満であり、封止性能が高い
△：腐食があるが、腐食部分の面積の割合が０．５％以上１．５％未満であり、実用可能な封止性能である
×：面積の割合が１．５％以上の腐食部分が観察され、封止性能が低い
【０１２６】
また、耐性試験として、各模擬デバイスに下記工程（１）〜（３）を１００サイクル実施し、耐性試験後の封止性能を評価した。封止性能の評価方法は、上記高温高湿の環境下におかれたときの封止性能の評価方法と同じである。
（１）各模擬デバイスを温度２５℃、湿度２０％ＲＨの環境においた後、１時間かけて温度８５℃に昇温した。さらに、１時間かけて湿度を８５％に上げ、温度８５℃、湿度８５％の環境下に１時間保持した。
（２）１時間かけて湿度を２０％に下げて、さらに２時間かけて温度−３５℃まで降温し、温度−３５℃、湿度２０％の環境下に１時間保持した。
（３）１時間かけて温度を２５℃に昇温し、温度２５℃、湿度２０％の環境に戻した。
【０１２７】
下記表１及び表２は、評価結果を示している。
【表１】
2015230869.tif 000003
【表２】
2015230869.tif 000004
【０１２８】
上記表１及び表２において、封止体の支持体の樹脂の欄に記載された略称は、下記樹脂を表している。
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート
ＣＯＰ：シクロオレフィンポリマー
ＰＩ：ポリイミド
ＰＣ：ポリカーボネート
ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン
ＣＰＰ：無延伸ポリプロピレン
【０１２９】
表１及び表２に示すように、支持体のヤング率が０．１〜０．３５ＧＰａの範囲内にある封止材を用いることにより、接合部の厚さが０．１〜１００．０ｎｍの範囲内と薄くても、優れた封止性能を発揮できることが分かる。
【０１３０】
＜実施例ＩＩ＞
〔有機ＥＬ素子２０１〕
厚さ０．７ｍｍのガラス製の基板上に、ポリイミドU-Varnish-S（宇部興産社製）をキャスト成膜し、３５０℃で３０分焼成して、厚さ２５μｍのポリイミド膜を形成した。さらに、ポリイミド膜上に、６４０画素×４８０画素からなる画素部及び駆動回路部を、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように設けた。この画素部及び駆動回路部に接するようにＭｏ／Ａｌ／Ｍｏの積層体を形成した後、フォトリソグラフィー法により電極形状に成形し、引き出し電極を形成した。その後、基板全面を被覆するように、ＰＥＣＶＤ法により２００ｎｍのＳｉＯ２膜を保護層として形成し、実施例Ｉで製造した封止材１と基板を上記接合方法Ｉにより接合して、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すディスプレイ用の有機ＥＬ素子１０Ｂと同様の構成の有機ＥＬ素子２０１を製造した。
【０１３１】
〔有機ＥＬ素子２０２〜２０７〕
上記有機ＥＬ素子２０１の製造において、封止材１を封止材２に代え、引き出し電極の厚さを下記表３に示すように変更したこと以外は、有機ＥＬ素子２０２と同様にして各有機ＥＬ素子２０２〜２０７を製造した。
【０１３２】
〔有機ＥＬ素子２０８〕
上記有機ＥＬ素子２０１の製造において、封止材１を封止材４に代えたこと以外は、有機ＥＬ素子２０１と同様にして有機ＥＬ素子２０８を製造した。
【０１３３】
〔有機ＥＬ素子２０９〜２１２〕
上記有機ＥＬ素子２０４の製造において、封止材１を下記表３に示す封止材に代えたこと以外は、有機ＥＬ素子２０４と同様にして各有機ＥＬ素子２０９〜２１２を製造した。
【０１３４】
＜評価＞
各有機ＥＬ素子２０１〜２１２に対し耐性試験及び屈曲試験を実施し、試験後の封止性能を評価した。
（耐性試験後の封止性能）
各有機ＥＬ素子２０１〜２１２に対し、温度４０℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を流しながら２５０時間保存する耐性試験を実施した。耐性試験後、室温下においた各有機ＥＬ素子２０１〜２０７に１ｍＡ／ｃｍ２の電流を流して得られた発光像を撮影し、得られた画像の領域全体に対するダークスポットの面積の割合（％）を算出した。このダークスポットの面積の割合を封止性能として、下記基準により評価した。
◎：ダークスポットの面積の割合は０％であり、封止性能が非常に高い
○：ダークスポットの面積の割合が０％より大きく０．２％以下であり、封止性能が高い
△：ダークスポットの面積の割合が０．２％より大きく０．５％以下であり、実用できる程度の封止性能がある
×：ダークスポットの面積の割合が０．５％より大きく、封止性能が低い
【０１３５】
（屈曲試験）
各有機ＥＬ素子２０１〜２１２を直径１０ｍｍφの円柱に１秒間かけて巻き取った後、１秒間かけて巻き出して平面に戻す操作を、１０万サイクル繰り返す屈曲試験を実施した。
さらに、温度８５℃、相対湿度８５％ＲＨの環境下で２５０時間保存した後、上記耐性試験後の封止性能の評価と同様にして屈曲試験後の封止性能を評価した。
【０１３６】
下記表３は、評価結果を示している。
表３中、表１及び表２と同様に封止材の支持体の樹脂を略称で表している。
【表３】
2015230869.tif 000005
【０１３７】
表３に示すように、引き出し電極が薄いほど引き出し電極間の隙間を封止材により埋めやすく、良好な封止性能が得られている。また、支持体のヤング率が小さい封止材を用いることにより、封止性能を向上できることが分かる。
【０１３８】
＜実施例ＩＩＩ＞
〔封止材２１〕
ヤング率２．２ＧＰａ、厚さ５０μｍのゼオノアフィルム（登録商標）ＺＦ−１４（日本ゼオン社製のシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）フィルム）を支持体として、タイプ０４のガスバリアー層を次のようにして形成し、封止材２１を製造した。
【０１３９】
〔タイプ０４のガスバリアー層〕
ＰＥＣＶＤ法により、封止材の支持体上にガスバリアー層として厚さ１００ｎｍのＳｉＯ２膜を下記成膜条件により形成した。
（成膜条件）
原料ガス：ヘキサメチルジシロキサンガス、シランガス及び酸素ガスを、各ガスの合計流量が５０ｓｃｃｍとなるように供給
不活性ガス：ヘリウムガスを５０ｓｃｃｍの流量で供給
チャンバーの圧力：１０Ｐａ
基板の温度：６０℃
ＲＦ電源の電力：５００Ｗ
ＲＦ電源周波数：１３．５６ＭＨｚ
【０１４０】
〔封止材２２〜２７〕
上記封止材２１の製造において、ガスバリアー層の原料ガスにトリメチルアルミニウムを加えて、ガスバリアー層としてＳｉＯｘＡｌｚ膜を形成したこと以外は、封止材２１と同様にして各封止材２２〜２７を製造した。
各封止材２２〜２７の製造時、ヘキサメチルジシロキサンガス、酸素ガス及びトリメチルアルミニウムガスの供給比を調整して、下記表４に示すように、ケイ素原子に対する酸素原子とアルミニウム原子の原子組成比ｘ及びｚが異なるＳｉＯｘＡｌｚ膜をそれぞれ形成した。
【０１４１】
〔封止材２８〜３３〕
上記封止材２１の製造において、ガスバリアー層の原料ガスをヘキサメチルシロキサン、シラン及び酸素ガスに代えて、ガスバリアー層としてＳｉＯｘＣｗ膜を形成したこと以外は、封止材２１と同様にして各封止材２８〜３３を製造した。
各封止材２８〜３３の製造時、ヘキサメチルシロキサンガス、酸素ガス及びシランガスの供給比を調整して、下記表４に示すように、ケイ素原子に対する酸素原子と炭素原子の原子組成比ｘ及びｗが異なるＳｉＯｘＣｗ膜をそれぞれ形成した。
【０１４２】
〔封止材３４〜３８〕
上記封止材２１の製造において、ガスバリアー層の原料ガスから酸素ガスを除外してアンモニアガスを加え、ガスバリアー層としてＳｉＮｙ膜を形成したこと以外は、封止材２１と同様にして各封止材３４〜３８を製造した。
各封止材３４〜３８の製造時、ヘキサメチルジシロキサンガスとアンモニアガスの供給比を調整して、下記表４に示すように、ケイ素原子に対する窒素原子の原子組成比ｙが異なるＳｉＮｙ膜をそれぞれ形成した。
【０１４３】
〔封止材３９〜４２〕
上記封止材２１の製造において、ガスバリアー層の原料ガスにアンモニアガスを加え、ガスバリアー層としてＳｉＯｘＮｙ膜を形成したこと以外は、封止材２１と同様にして各封止材３９〜４２を製造した。
各封止材３９〜４２の製造時、ヘキサメチルジシロキサンガス、酸素ガス及びアンモニアガスの供給比を調整して、下記表４に示すように、ケイ素原子に対する酸素原子及び窒素原子の原子組成比ｘ及びｙが異なるＳｉＯｘＮｙ膜をそれぞれ形成した。
【０１４４】
〔封止材４３〕
上記封止材２１の製造において、先に形成されたガスバリアー層上に２層目のガスバリアー層を次のようにして形成し、封止材４３を製造した。
アミン触媒として１質量％のＮ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサン及び１９質量％のパーヒドロポリシラザンを含むジブチルエーテル溶液ＮＡＸ１２０−２０（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製）の１０ｇに、０．５ｇのアルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレートを加え、８０℃で１時間の撹拌を行い、放冷して、２層目のガスバリアー層の塗布液を調製した。
大気中、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、先に形成された１層目のガスバリアー層上に、調製した２層目のガスバリアー層の塗布液を、乾燥膜厚が１５０ｎｍになるように押出し法で塗布した。室温で１０分間乾燥後、酸素濃度を０．１〜０．０１体積％の範囲内に調整した窒素雰囲気下で、波長１７２ｎｍ、積算光量２Ｊ／ｃｍ２の真空紫外線を８０℃で照射して、２層目のガスバリアー層を形成した。
【０１４５】
〔封止材４４〜４６〕
上記封止材２５、３１及び３６のそれぞれのガスバリアー層上に、上記封止材４３と同様にして２層目のガスバリアー層を形成し、各封止材４４〜４６を製造した。
【０１４６】
なお、各封止材２１〜４６の１層目のガスバリアー層の原子組成比ｘ、ｙ、ｚ及びｗは、下記分析条件によりガスバリアー層をＸＰＳ分析して得られるデプスプロファイルにより確認した。
（分析条件）
分析装置：ＱＵＡＮＴＥＲＡＳＸＭ（アルバック・ファイ社製）
Ｘ線源：単色化Ａｌ−α
測定領域：Ｓｉ２ｐ、Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｏ１ｓ、Ｍ＊
（Ｍ＊は、金属によって最適な測定領域を表す。例えば、ホウ素の場合はＢ１ｓであり、アルミニウムの場合はＡｌ２ｐであり、ガリウムの場合はＧａ３ｄ又はＧａ２ｐであり、インジウムの場合はＩｎ３ｄであり、タリウムの場合はＴｌ４ｆである。）
スパッターイオン：Ａｒ（２ｋｅＶ）
デプスプロファイル：１分間のスパッターし、測定する操作を繰り返し、ガスバリアー層の厚さ方向の平均値から組成を求めた
定量：バックグラウンドをＳｈｉｒｌｅｙ法により求め、得られたピーク面積から相対感度係数法を用いて定量した
データ処理：ＭｕｌｔｉＰａｋ（アルバック・ファイ社製）
【０１４７】
各封止材２１〜４６のガスバリアー性及びガスバリアー層の伸び率を、実施例Ｉと同様にして測定したところ、下記表４に示す測定結果が得られた。
【０１４８】
〔有機ＥＬ素子３０１〕
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが裏打ちされた厚さ４０μｍの無アルカリガラス製の基板上に、厚さ１５０ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜をスパッター法により形成し、１２０℃で１０分間加熱して透明導電膜を形成した。この透明導電膜に対して、フォトリソグラフィー法により所定のパターンの陽極を形成した。
【０１４９】
形成した陽極の表面に対し、微弱Ｘ線による除電器を使用して帯電除去処理を実施した。さらに、波長１８４．９ｎｍの低圧水銀ランプを使用し、照射強度を１５ｍＷ／ｃｍ２、陽極と低圧水銀ランプ間の距離を１０ｍｍとして、表面改質処理を実施した。その後、陽極上に正孔輸送層の塗布液を乾燥後の厚さが５０ｎｍとなるように押出し塗布機で塗布した。塗布は、大気中、温度２５℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で行った。塗布液は、Ｃｌｅｖｉｏｓ（登録商標）Ｐ  ＡＩ  ４０８３（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（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ヘレウス社製）を、６５％の純水と５％のメタノールで希釈することにより、調製した。
【０１５０】
塗布膜に対し、高さ１００ｍｍの位置から、吐出風速が１ｍ／ｓ、幅手の風速分布が５％、温度１００℃の温風を当て、溶媒を除去した。さらに、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って乾燥し、正孔輸送層を形成した。
【０１５１】
次に、正孔輸送層上に白色発光層の塗布液を乾燥後の厚さが４０ｎｍになるように押出し塗布機で塗布した。塗布は、窒素ガス濃度９９％以上の雰囲気下、塗布温度２５℃、塗布速度１ｍ／ｍｉｎの塗布条件で行った。また、塗布液は、下記成分を１００ｇのトルエンに溶解させて調製した。
（白色発光層の塗布液）
ホスト化合物Ｈ−Ａ：１．０ｇ
発光ドーパントＤ−Ａ：１００ｍｇ
発光ドーパントＤ−Ｂ：０．２ｍｇ
発光ドーパントＤ−Ｃ：０．２ｍｇ
【０１５２】
下記式は、ホスト化合物Ｈ−Ａ、発光ドーパントＤ−Ａ、Ｄ−Ｂ及びＤ−Ｃのそれぞれの構造を表す。
【化１】
2015230869.tif 000006
【０１５３】
塗布膜に対し、高さ１００ｍｍの位置から、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度６０℃の温風を当てて溶媒を除去した。さらに、温度１３０℃の加熱処理を行って乾燥し、発光層を形成した。
【０１５４】
発光層上に、電子輸送層の塗布液を、乾燥後の厚さが３０ｎｍになるように押出し塗布機で塗布した。塗布は、窒素ガス濃度が９９％以上の雰囲気下、塗布温度２５℃、塗布速度１ｍ／ｍｉｎの塗布条件で行った。また、下記化合物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て得られた０．５質量％溶液を、電子輸送層の塗布液として用いた。
【化２】
2015230869.tif 000007
【０１５５】
塗布膜に対し、高さ１００ｍｍの位置から、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度６０℃で温風を当て、溶媒を除去した。さらに、温度２００℃の加熱処理を行って乾燥し、電子輸送層を形成した。
その後、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、真空チャンバー内の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、電子輸送層上に厚さ３ｎｍの電子注入層を形成した。
【０１５６】
上記電子注入層の上に、５×１０−４Ｐａの真空下で、マスクを用いて所定のパターンのアルミニウム膜を蒸着法により形成し、厚さ１００ｎｍの陰極を得た。
陰極を形成後、陽極及び陰極の一部に重なるように、５０ｎｍのモリブデン／２００ｎｍのアルミニウム／５０ｎｍのモリブデンを順に積層し、引き出し電極を形成した。この引き出し電極は、図１２に示すように断面形状が台形であり、底辺の長さが１５０μｍ、上辺の長さが１００μｍ、厚さ２５０ｎｍであった。
【０１５７】
次に、陽極及び陰極の端部を除き、ＣＶＤ法にて厚さ２００ｎｍのＳｉＯ２膜を保護層として形成した。
保護層を形成後、保護層と上記製造した封止材１を上述した接合方法Ｉにより接合し、照明用の有機ＥＬ素子３０１を製造した。
【０１５８】
〔有機ＥＬ素子３０２〜３２６の製造〕
上記有機ＥＬ素子３０１の製造において、封止材２１に代えて各封止材２２〜４６を用いたこと以外は、有機ＥＬ素子３０１と同様にして照明用の各有機ＥＬ素子３０２〜３２６を製造した。
【０１５９】
＜評価＞
（耐性試験後の封止性能）
各有機ＥＬ素子３０１〜３２６に対し、温度８５℃、相対湿度８５％ＲＨの環境下で２５０時間保存する耐性試験を実施した。耐性試験後、室温下においた各有機ＥＬ素子３０１〜３２６に１ｍＡ／ｃｍ２の電流を流して得られた発光像を撮影し、得られた画像の領域全体に対するダークスポットの面積の割合（％）を算出した。このダークスポットの面積の割合を封止性能として、下記基準により評価した。
◎：ダークスポットの面積の割合は０％であり、封止性能が非常に高い
○：ダークスポットの面積の割合が０％より大きく０．２％以下であり、封止性能が高い
△：ダークスポットの面積の割合が０．２％より大きく０．５％以下であり、実用できる程度の封止性能がある
×：ダークスポットの面積の割合が０．５％より大きく、封止性能が低い
【０１６０】
（屈曲試験後の封止性能）
各有機ＥＬ素子３０１〜３２６を直径１０ｍｍφの円柱に１秒間かけて巻き取った後、１秒間かけて巻き出して平面に戻す操作を、１０万サイクル繰り返す屈曲試験を実施した。
さらに、温度８５℃、相対湿度８５％ＲＨの環境下で１００時間保存した後、上記耐性試験後の封止性能の評価と同様にしてダークスポットの面積の割合から屈曲試験後の封止性能を評価した。
【０１６１】
下記表４は、評価結果を示している。
表４中、表１及び表２と同様に封止材の支持体の樹脂を略称で表している。
【表４】
2015230869.tif 000008
【０１６２】
表４に示すように、ガスバリアー層の伸び率が大きいほど、封止材の封止性能が向上していることから、伸び率が大きいガスバリアー層であれば、ヤング率が低く柔軟性が高い支持体の変形に追従しやすく、引き出し電極により生じた隙間を埋めやすいことが分かる。
【０１６３】
＜実施例ＩＶ＞
〔封止材５１〜５５〕
実施例Ｉの封止材２、８、６、４及び１の製造において、タイプ０１のガスバリアー層に代えて上述したタイプ０３のガスバリアー層を形成し、各封止材５１〜５５を製造した。
【０１６４】
〔有機ＥＬ素子４０１〕
実施例ＩＩＩの有機ＥＬ素子３０１の製造において、封止材２１に代えて封止材５１を用い、引き出し電極の厚さを４００ｎｍに変更したこと以外は、有機ＥＬ素子３０１と同様にして有機ＥＬ素子４０１を製造した。
【０１６５】
〔有機ＥＬ素子４０２〜４０６〕
上記有機ＥＬ素子４０１の製造において、下記表５に示すように、接合方法Ｉを各接合方法ＩＩ〜ＶＩに代えたこと以外は、有機ＥＬ素子４０１と同様にして各有機ＥＬ素子４０２〜４０６を製造した。
【０１６６】
〔有機ＥＬ素子４０７〜４１０〕
上記有機ＥＬ素子４０２の製造において、下記表５に示すように、封止材５１を各封止材５２〜５５に代えたこと以外は、有機ＥＬ素子４０２と同様にして各有機ＥＬ素子４０７〜４１０を製造した。
【０１６７】
＜評価＞
封止材５１のガスバリアー性とガスバリアー層の伸び率を、実施例Ｉと同様に測定した。
また、実施例ＩＩＩと同様にして、各有機ＥＬ素子４０１〜４１０に対して耐性試験及び屈曲試験を行い、各試験後の封止性能を評価した。
【０１６８】
下記表５は、評価結果を示している。
表５中、表１及び表２と同様に封止材の支持体の樹脂を略称で表している。
【表５】
2015230869.tif 000009
【０１６９】
表５に示すように、接合部が薄く、その厚さが０．１〜１００．０ｎｍの範囲内にあると、封止性能が高いことが分かる。また、ヤング率が小さく、柔軟性の高い封止材ほど封止性能が向上していることが分かる。
【符号の説明】
【０１７０】
１０    照明用の有機ＥＬ素子
１    基板
２    本体ユニット
３    封止材
３１    支持体
３２    ガスバリアー層
４    引き出し電極
５    接合部
６    保護層
１０Ｂ    ディスプレイ用の有機ＥＬ素子
２００    本体ユニット
２０１    画素部
２０２    駆動回路部
１００    常温接合装置
１０２    イオンガン
１０３〜１０６    ホルダー
Ｔ１、Ｔ２    ターゲット
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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