JP2019107817A - 積層基板の曲面形成方法及び曲面形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑制しながら３Ｄ曲面状の電子デバイスの信頼性を高めることができる積層基板の曲面形成方法および曲面形成装置を提供する。【解決手段】積層基板の曲面形成方法の一態様は、熱可塑性樹脂の樹脂基板を含む支持基板と、支持基板上の導電層と、を備えた積層基板１５１を３次元曲面状に加工する積層基板の曲面形成方法であって、積層基板１５１を弾性シート１３１に密着させながら弾性シート１３１を変形させ、温調した金型１１１に積層基板１５１を密着させることにより、樹脂基板を軟化させる工程を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、積層基板の曲面形成方法及び曲面形成装置に関する。

タッチパネルやディスプレイなどの電子デバイスのアプリケーションでは、利用シーンに適した、軽量で割れにくく３次元（３Ｄ）曲面状の電子デバイスが要望されている。特に、車載用途、ウェアラブル用途では、デザイン性やフィット感に優れた３Ｄ曲面状の電子デバイスが求められる。このような電子デバイスには、透明な樹脂基板及び導電層が含まれる。導電層の材料としては、インジウム酸化物等の透明無機酸化物、カーボン（ＣＮＴ，グラフェン）、メタルナノワーヤー、メタルグリッド、導電性高分子等が挙げられる。ただし、透明性、導電性及び耐久性を総合的に判断すると、３Ｄ曲面状の電子デバイスには透明無機酸化物が最も適している。

３Ｄ曲面状の電子デバイスの製造方法は、３Ｄ曲面状の基板を予め準備し、その表面に導電層や有機電子材料層を製膜する方法と、平板状の基板に導電層や有機電子材料層を製膜した後に３Ｄ曲面状に加工する方法とに大別できる。そして、いずれについても種々の方法が検討されている。

しかしながら、前者の方法においては、３Ｄ曲面状の基板上への均一な製膜が困難であったり、３Ｄ曲面状の基板同士の貼り合わせが困難であったりする。また、平板状の基板に適した一般的な製膜装置等をそのまま使用することができないため、３Ｄ曲面状の基板のための製膜装置等を準備することになり、著しいコストアップにつながる。

後者の方法においては、無機酸化物のヤング率が大きく、無機酸化物は脆く、破壊されやすいため、３Ｄ曲面状に加工することが困難である。また、無機酸化物の曲面に沿った方向での歪みが大きくなりやすい。その上、無機酸化物の導電層上に有機電子材料層等の機能層を含む基板を凸状に加工する場合には、導電層に生じた歪みが機能層に伝播し、機能層に大きな歪みが生じやすい。更に、導電層に複数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）がマトリクス状に配置されている場合等、導電層内で機械的特性が不均一になっている場合は、機能層の歪みのばらつきが大きく、性能のばらつきが大きくなりやすい。従って、従来の技術では、コストアップを抑制しながら優れた信頼性を得ることが困難である。

特許文献１に、３Ｄ曲面状の加飾フィルムの成形に関する技術が記載されているが、この加飾フィルムは電子デバイスに適用できるようなものではない。

本発明は、コストアップを抑制しながら３Ｄ曲面状の電子デバイスの信頼性を高めることができる積層基板の曲面形成方法および曲面形成装置を提供することを目的とする。

積層基板の曲面形成方法の一態様は、熱可塑性樹脂の樹脂基板を含む支持基板と、前記支持基板上の導電層と、を備えた積層基板を３次元曲面状に加工する積層基板の曲面形成方法であって、前記積層基板を弾性シートに密着させながら前記弾性シートを変形させ、温調した金型に前記積層基板を密着させることにより、前記樹脂基板を軟化させる工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、コストアップを抑制しながら３Ｄ曲面状の電子デバイスの信頼性を高めることができる。

第１の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法に好適な曲面形成装置を示す図である。 第１の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法を工程順に示す図である。 第１の実施形態の変形例を示す図である。 第２の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法に好適な曲面形成装置を示す図である。 第２の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法を工程順に示す図である。 第２の実施形態の変形例を示す図である。 積層基板の第１の例を示す断面図である。 積層基板の第２の例を示す断面図である。 積層基板の第３の例を示す断面図である。 積層基板の第４の例を示す断面図である。 積層基板の第５の例を示す断面図である。 積層基板の第５の例内の層の位置関係を示す図である。 積層基板の第６の例を示す断面図である。 積層基板の第７の例を示す断面図である。 積層基板の第８の例を示す断面図である。 積層基板の平面形状を示す図である。 導電層に生じたクラックを示す図である。 実施例１４の加工後の積層基板を示す図である。 比較例の曲面形成方法を工程順に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法について説明する。図１は、第１の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法に好適な曲面形成装置を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法を工程順に示す図である。

この曲面形成装置１００は、凹金型１１１及びこの凹金型１１１の温度を調整する温調部１１６を含む。凹金型１１１には、３次元（３Ｄ）曲面状の、例えば球面状の凹面１１２の底と裏面とを結ぶ孔１１５が形成されており、孔１１５にポンプ１１７が繋げられる。曲面形成装置１００は、凹金型１１１の凹面１１２の周囲の平面１１３上に凹面１１２を塞ぐように配置される弾性ゴムシート１３１を含む。弾性ゴムシート１３１には、その表裏を貫通する孔１３２が形成されている。

曲面形成装置１００を用いて積層基板を３Ｄ曲面状に加工する場合、まず、図２（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂の樹脂基板を含む支持基板及びこの支持基板上の導電層を備えた積層基板１５１を準備する。また、温調部１１６により樹脂基板の軟化温度（Ｔｇ）付近に凹金型１１１を加熱温調する。そして、孔１３２を塞ぐようにして積層基板１５１を弾性ゴムシート１３１上に載置する。例えば、温調の温度は軟化温度（Ｔｇ）より低くする。積層基板１５１が導電層上に有機電子材料層等の機能層を有していてもよい。

次いで、ポンプ１１７を稼働させて、凹面１１２と弾性ゴムシート１３１との間の空間の排気を行う。この結果、弾性ゴムシート１３１が伸展しながら凹面１１２に密着する。また、積層基板１５１が弾性ゴムシート１３１に密着し、弾性ゴムシート１３１の変形に伴って凹金型１１１に近づくため、凹金型１１１から積層基板１５１に熱が伝達され、積層基板１５１に含まれる樹脂基板が軟化する。そして、図２（ｂ）に示すように、凹金型１１１に積層基板１５１が密着し、積層基板１５１が凹面１１２に倣うように塑性変形する。

その後、ポンプ１１７の稼働を停止し、孔１１５を大気開放することで、弾性ゴムシート１３１が元の形状に戻ると共に、積層基板１５１を凹金型１１１から離型できるようになる。樹脂基板が塑性変形しているため、積層基板１５１は凹金型１１１から離型しても凹面１１２に倣った形状を維持する。

このようにして積層基板１５１を３Ｄ曲面状に加工することができる。

第１の実施形態では、加工中に弾性ゴムシート１３１が等方的に伸縮するため、積層基板１５１が凹金型１１１に均一に加圧されて密着する。また、積層基板１５１に含まれる樹脂基板は、予め加熱軟化されることなく、温調した凹金型１１１に密着して徐々に熱を受けて軟化する。従って、第１の実施形態によれば、曲面に沿った方向の歪み及びクラックを抑制しながら、積層基板１５１に含まれる導電層を変形させることができ、導電層上の機能層が含まれる場合には機能層の歪みおよびクラックも抑制することができる。導電層に複数のＴＦＴがマトリクス状に配置されている場合等、導電層内で機械的特性が不均一になっている場合でも、機能層の歪みのばらつきを抑制し、均一な性能を得ることができる。

曲面形成装置１００が、図３に示すように、凹金型１１１に嵌まる凸金型１２１及びこの凸金型１２１の温度を調整する温調部１２６を含んでもよい。この曲面形成装置１００を用いる場合、積層基板１５１が凹金型１１１に密着した後に、温調部１２６で加熱温調した凸金型１２１で積層基板１５１をプレスすることにより、曲面精度を更に向上することが可能である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法について説明する。図４は、第２の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法に好適な曲面形成装置を示す図である。図５は、第２の実施形態に係る積層基板の曲面形成方法を工程順に示す図である。

この曲面形成装置２００は、密閉容器（チャンバ）２４１、この密閉容器２４１内の凹金型２１１及びこの凹金型２１１の温度を調整する温調部２１６を含む。曲面形成装置２００は、密閉容器２４１内で凹金型２１１上方の空間を上下に二分する弾性ゴムシート２３１を含む。曲面形成装置２００は、凹金型２１１の３Ｄ曲面状の、例えば球面状の凹面２１２の周囲の平面２１３上に隙間をあけながら凹面２１２を覆うように配置される基板保持ゴムシート２３３を含む。基板保持ゴムシート２３３には、加工対象の積層基板よりも狭く、かつこの積層基板により覆われる孔２３４が形成されている。基板保持ゴムシート２３３は、凹面２１２の一部を露出するように設けられており、積層基板が載置された状態でも、基板保持ゴムシート２３３の上下の空間の圧力は等しくなる。例えば、基板保持ゴムシート２３３に孔２３４から離間して積層基板には覆われない孔が形成されていてもよく、基板保持ゴムシート２３３の端部が凹面２１２と平面２１３との境界から凹面２１２側に位置していてもよい。曲面形成装置２００には、弾性ゴムシート２３１上の空間と弾性ゴムシート２３１下の空間とを繋ぐ配管が設けられており、この配管にバイパスバルブ２１８が設けられている。弾性ゴムシート２３１上の空間にはガス供給部２１９が繋がれ、弾性ゴムシート２３１下の空間にはポンプ２１７が繋げられる。

曲面形成装置２００を用いて積層基板を３Ｄ曲面状に加工する場合、まず、図５（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂の樹脂基板を含む支持基板及びこの支持基板上の導電層を備えた積層基板２５１を準備する。また、温調部２１６により樹脂基板の軟化温度（Ｔｇ）付近に凹金型２１１を加熱温調する。そして、密閉容器２４１を開き、孔２３４を塞ぐようにして積層基板２５１を基板保持ゴムシート２３３上に載置し、密閉容器２４１を閉じる。積層基板２５１が導電層上に有機電子材料層等の機能層を有していてもよい。

次いで、バイパスバルブ２１８を開き、ポンプ２１７を稼働させる。この結果、密閉容器２４１の内部全体が減圧状態となる。その後、バイパスバルブ２１８を閉じ、ガス供給部２１９から弾性ゴムシート２３１上の空間にガスを供給する。ガスとしては、例えば空気又は窒素ガスを供給する。この結果、弾性ゴムシート２３１が伸展して積層基板２５１に密着し、積層基板２５１及び基板保持ゴムシート２３３が凹面２１２に押し当てられて密着する。このとき、凹金型２１１から積層基板２５１に熱が伝達されるため、積層基板２５１に含まれる樹脂基板が軟化する。そして、図５（ｂ）に示すように、積層基板２５１が凹面２１２に倣うように塑性変形する。

その後、ポンプ２１７の稼働及びガス供給部２１９からのガスの供給を停止し、密閉容器２４１を大気開放することで、弾性ゴムシート２３１が元の形状に戻ると共に、積層基板２５１を凹金型２１１から離型できるようになる。樹脂基板が塑性変形しているため、積層基板２５１は凹金型２１１から離型しても凹面２１２に倣った形状を維持する。

このようにして積層基板２５１を３Ｄ曲面状に加工することができる。

第２の実施形態では、加工中に弾性ゴムシート２３１が等方的に伸縮するため、積層基板２５１が凹金型２１１に均一に加圧されて密着する。また、積層基板２５１に含まれる樹脂基板は、予め加熱軟化されることなく、温調した凹金型２１１に押し当てられて密着し、徐々に熱を受けて軟化する。従って、第２の実施形態によれば、曲面に沿った方向の歪み及びクラックを抑制しながら、積層基板２５１に含まれる導電層を変形させることができ、導電層上の機能層が含まれる場合には機能層の歪みおよびクラックも抑制することができる。導電層に複数のＴＦＴがマトリクス状に配置されている場合等、導電層内で機械的特性が不均一になっている場合でも、機能層の歪みのばらつきを抑制し、均一な性能を得ることができる。機能層を含む積層基板は、プラスチック電子デバイスの作製に好適である。

曲面形成装置２００が、図６に示すように、凹金型２１１に嵌まる凸金型２２１及びこの凸金型２２１の温度を調整する温調部２２６を含んでもよい。この曲面形成装置２００を用いる場合、積層基板２５１が凹金型２１１に密着した後に、温調部２２６で加熱温調した凸金型２２１で積層基板２５１をプレスすることにより、曲面精度を更に向上することが可能である。

なお、バイパスバルブ２１８を開き、ポンプ２１７を稼働させる工程において、密閉容器２４１内の圧力は８００００Ｐａ以下とすることが好ましく、ガス供給部２１９からのガスを供給する工程において、弾性ゴムシート２３１上の空間の圧力は０．０５ＭＰａ〜１ＭＰａとすることが好ましい。これらの条件の範囲外では、良好な曲面精度を得にくいことがある。

第１および第２の実施形態において、凹金型の凹面の範囲は、平面視で加工対象の積層基板よりも広いことが好ましい。この場合、拘束することなく積層基板の全体を凹面に密着することが可能となり、歪みをより一層抑制しながら３Ｄ曲面状に加工することができる。これに対し、積層基板の端部を可動できない状態で固定しながら加工したり、積層基板の端部を金型の加工面以外に接する状態で加工したりすると、積層基板の固定された部分や加工面以外に接する部分から歪みが生じやすい。凸金型を使用する場合は、積層基板と凸金型とが点で接することがあるため、そこに応力が集中して歪みが生じやすいことがある。曲面に沿った方向における歪の好ましい大きさ（伸縮量）は１％以下である。

温調では、例えば、凹金型及び凸金型の温度は樹脂基板の軟化温度（Ｔｇ）よりも低く設定され、凹金型に密着させる前の平板状の積層基板の温度は室温または軟化温度よりも２０℃以上低い温度に設定される。

第１または第２の実施形態で積層基板を３Ｄ曲面状に加工した後に、３Ｄ曲面の精度を向上するために、追加加工してもよい。具体的には、金型に保持して再加熱、加圧する方式を採用することができ、例えば、インジェクション成型などのモールディング方式、オートクレーブなどのフォーミング方式を採用できる。

導電層が無機酸化物の透明導電層である場合、そのクラックを抑制するには、導電層の支持基板の表面の硬さは１８０ＭＰａ以上であることが好ましい。支持基板は、例えば、樹脂基板であるか、樹脂基板とその上に形成された下地層を含む。支持基板の表面の硬さはナノインデンターで測定される。本発明者らにより、表面の硬さが１８０ＭＰａ以上で、長軸の寸法が８５ｍｍ、短軸の寸法が５４．５ｍｍの平面楕円基板上に、無機酸化物としてインジウム酸化物を用いた厚さが１１０ｎｍの透明導電層を形成し、この積層基板を曲率半径が８６ｍｍの球面形状に加工したところ、クラックが生じないことが確認された。表面が硬い支持基板を用いることで、加工時の透明導電層の歪みを低減できる。

ここで、曲面形成装置１００又は２００に含まれる構成要素について説明する。

［弾性ゴムシート１３１、２３１］
弾性ゴムシート１３１、２３１は減圧又は加圧されることにより伸縮し、積層基板を金型に密着させる機能を有する。また、弾性ゴムシート１３１は金型の熱を積層基板に伝達する機能も有する。弾性ゴムシートの材料としては、公知の弾性ゴム材料をそのまま用いることができる。例えば、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（イソブチエン・イソプレンゴム（ＩＩＲ））、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（シリコーンゴム（Ｓｉ，Ｑ））、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等を弾性ゴムシートの材料に用いることができる。スチレン系、オレフィン系、エステル系、ウレタン系、アミド系、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系、フッ素系等の熱可塑性エラストマーを弾性ゴムシートの材料に用いることもできる。弾性ゴムシートの材料は、積層基板に曲面を形成する際の温度や圧力等の条件に応じて選択することが好ましい。例えば条件に応じて、耐熱性、弾性等を考慮して材料を選択することが好ましい。弾性ゴムシートの厚さは、例えば０．０１ｍｍ〜２．０ｍｍの曲面の形成が容易な範囲とする。

積層基板の変形の均一性の観点から、弾性ゴムシートは積層基板及び金型に固着しにくく、弾性ゴムシートの積層基板又は金型と接する面が滑りやすくなっていることが好ましい。また、曲面形成後には、弾性ゴムシートを金型から剥離し、積層基板を弾性ゴムシートから外すため、弾性ゴムシートの表面には摩擦を低減する表面加工等が施されていることが好ましい。弾性ゴムシートの材料としては、特に、シリコーンゴム及びフッ素ゴムが好ましい。

弾性ゴムシート１３１の孔１３２は積層基板１５１を弾性ゴムシート１３１に吸着保持するために設けられており、孔１３２の数は１でも２以上でもよい。孔１３２の位置は積層基板１５１の形状に合わせて任意に設定することができる。

［金型１１１、１２１、２１１、２２１］
凹金型及び凸金型は、積層基板に形成する３Ｄ曲面形状、例えば球面形状に合わせた曲面及び加工に好適な熱容量を有するものであれば、一般的な金型をそのまま用いることができる。具体的には、金型の材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）及びニッケル（Ｎｉ）等のメタル材料、ガラス、セラミックス等を用いることができる。温調部は金型の内部又は金型の外面に付された温度調節ヒーターを有する。金型の表面に一般的な耐熱処理若しくは離型処理又はこれらの両方が施されていてもよい。

凹金型１１１の孔１１５の位置は積層基板１５１の形状に合わせて任意に設定することができる。

［基板保持ゴムシート］
基板保持ゴムシートは積層基板を保持すると共に、積層基板と凹金型との間の空間を維持する機能を有する。基板保持ゴムシートの材料としては、弾性ゴムシートの材料と同様のものを用いることできる。基板保持ゴムシートの厚さ及び形状は、積層基板の保持及び空間の維持という上記機能に合わせて設定することができる。なお、積層基板２５１を凹金型２１１上に直接載置した場合でも積層基板２５１の上下の空間が連通し、これらの間で圧力が等しくなるのであれば、基板保持ゴムシート２３３を用いなくてもよい。

次に、曲面を形成する対象の積層基板の例について説明する。

（積層基板の第１の例）
図７は、積層基板の第１の例を示す断面図である。図７（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図７（ｂ）は凸加工が行われた後の状態を示し、図７（ｃ）は凹加工が行われた後の状態を示す。第１の積層基板１０は、熱可塑性樹脂の樹脂基板１１及びこの樹脂基板１１上の導電層１２を有する導電層形成基板である。樹脂基板１１は支持基板の一例である。

樹脂基板１１の材料としては、公知の熱可塑性樹脂をそのまま用いることができる。例えば、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートアクリル（ポリメチルメタクリレート）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル共重合体、スチレンブタジエンアクリロ二トリル共重合体、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリアセタール、酢酸セルロース、ポリアミド（ナイロン）、ポリウレタン、フッ素系（テフロン（登録商標））等を樹脂基板１１の材料に用いることができる。特に、成形性、透明性及びコストの点で、ポリカーボネイト及びポリエチレンテレフタレートが好ましい。樹脂基板１１の厚さは、例えば０．０３ｍｍ〜２．０ｍｍの曲面の形成が容易な範囲とする。

導電層１２の材料としては、公知の導電材料を用いることができ、透明であっても不透明であってもよい。不透明な材料としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）等のメタル材料が挙げられる。透明な材料としては、前述の無機酸化物、カーボン（カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン）、メタルナノワーヤー、メタルグリッド、導電性高分子等が挙げられる。導電層１２の用途にもよるが、無機酸化物は緻密で導電性を有しており、導電性、透明性（透過率及びヘイズ）並びに信頼性の点で優れており、特に好ましい。無機酸化物としては、例えば、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）等の酸化物が挙げられ、これら無機酸化物に、例えばタングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、フッ素（Ｆ）等が添加されていてもよい。例えば、導電層１２の厚さは電子デバイスに求められる電流量に合わせて調整され、導電層１２が無機酸化物から構成される場合、その厚さは５０ｎｍ〜５００ｎｍであり、２００ｎｍ以下が好ましい。導電層１２が厚いほど、曲面形成加工時にクラックなどのダメージが生じやすくなるためである。例えば、導電層１２のシート抵抗は３００Ω／□以下である。例えば、導電層１２は真空成膜方法で形成することができ、真空成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法等が挙げられる。これらのうちでは、高速成膜が可能なスパッタ法が好ましい。

積層基板１０の導電層１２を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図７（ｂ）に示す凸型の３Ｄ曲面を積層基板１０に形成することができる。また、積層基板１０の樹脂基板１１を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図７（ｃ）に示す凹型の３Ｄ曲面を積層基板１０に形成することができる。

導電層１２は樹脂基板１１の全面または一部に形成される。また、図７（ｂ）及び図７（ｃ）では、積層基板１０の全体が３Ｄ曲面状に加工されているが、積層基板１０の一部のみが３Ｄ曲面状に加工されていてもよい。

積層基板１０では、樹脂基板１１上に直接導電層１２が形成されているため、樹脂基板１１の表面の硬さは１８０ＭＰａ以上であることが好ましい。このような材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート系材料が挙げられる。

（積層基板の第２の例）
図８は、積層基板の第２の例を示す断面図である。図８（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図８（ｂ）は凸加工が行われた後の状態を示し、図８（ｃ）は凹加工が行われた後の状態を示す。第２の積層基板２０は、樹脂基板１１上に下地層１３を有する導電層形成基板であり、導電層１２が下地層１３上に形成されている。樹脂基板１１及び下地層１３が支持基板に含まれる。他の構成は第１の積層基板１０と同様である。

下地層１３は、例えば樹脂基板１１の機械的特性を補うために用いられる。例えば、導電層１２の下地として樹脂基板１１が十分な硬さを有していない場合でも、樹脂基板１１よりも硬い下地層１３を形成することで、十分な硬さの下地を得ることができる。下地層１３が熱膨張率の調整のために用いられてもよい。このように、下地層１３を含むことにより、樹脂基板１１の材料選択範囲を広げることができ、加工性に優れた熱可塑性樹脂を樹脂基板１１に使用することができる。下地層１３の材料としては、例えば紫外線（UltraViolet：ＵＶ）硬化樹脂材料及び熱硬化樹脂材料が挙げられる。より具体的には、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。下地層１３の硬さは１８０ＭＰａ以上であることが好ましい。硬さが１８０ＭＰａ以上の下地層１３を用いることで、導電層１２が無機酸化物層である場合の曲面形成時の歪みをより一層低減できる。ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂で形成される下地層１３の硬さ及び熱膨張率は、モノマー材料、架橋密度及び反応開始剤量等で調整することができる。下地層１３は、少なくとも反応基を有する有機モノマー材料及び開始剤を混合した材料を樹脂基板１１上に塗工し、ＵＶ照射又は熱処理等の硬化処理により形成することができる。下地層１３の厚さは、例えば０．１μｍ〜１０μｍである。塗工方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、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、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法を用いることができる。

積層基板２０の導電層１２を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図８（ｂ）に示す凸型の３Ｄ曲面を積層基板２０に形成することができる。また、積層基板２０の樹脂基板１１を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図８（ｃ）に示す凹型の３Ｄ曲面を積層基板２０に形成することができる。

（積層基板の第３の例）
図９は、積層基板の第３の例を示す断面図である。図９（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図９（ｂ）は凸加工が行われた後の状態を示し、図９（ｃ）は凹加工が行われた後の状態を示す。第３の積層基板３０は、導電層１２上に有機電子材料層１４を有する有機電子デバイス基板である。他の構成は第２の積層基板２０と同様である。

有機電子材料層１４は、単層又は積層で構成され、例えば、電気印加により発色、発光、偏光、変形等の機能を発現する。エレクトロクロミック、エレクトロルミネッセンス、ケミカルルミネッセンス、エレクトロフォレティック、エレクトロウエッティング、液晶、圧電等の従来の有機電子材料層をそのまま有機電子材料層１４に用いることができる。有機電子材料層１４に無機ナノ粒子等の無機材料が混合されていてもよい。有機電子材料層１４の合計の厚さは一般に５０μｍ以下である。塗工方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、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、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法を用いることができる。

積層基板３０の有機電子材料層１４を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図９（ｂ）に示す凸型の３Ｄ曲面を積層基板３０に形成することができる。また、積層基板３０の樹脂基板１１を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図９（ｃ）に示す凹型の３Ｄ曲面を積層基板３０に形成することができる。そして、３Ｄ曲面が形成された積層基板３０は、例えば、有機電子デバイス基板として用いることができる。従って、３Ｄ曲面を備えた有機電子デバイス基板を優れた生産性で得ることができる。

（積層基板の第４の例）
図１０は、積層基板の第４の例を示す断面図である。図１０（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図１０（ｂ）は曲面加工が行われた後の状態を示す。第４の積層基板４０は、積層基板２０と同様の構成の積層基板２０ａ及び積層基板２０ｂを有する導電層形成基板である。積層基板２０ａは、樹脂基板１１ａ、下地層１３ａ及び導電層１２ａを有し、積層基板２０ｂは、樹脂基板１１ｂ、下地層１３ｂ及び導電層１２ｂを有する。積層基板４０は、導電層１２ａ及び導電層１２ｂを互いに接着する両面接着層４１を有する。つまり、積層基板４０は、積層基板２０ａ及び積層基板２０ｂが両面接着層４１により互いに貼り合わされた構造を備える。樹脂基板１１ａ及び１１ｂ、導電層１２ａ及び１２ｂ、下地層１３ａ及び１３ｂは、それぞれ樹脂基板１１、導電層１２及び下地層１３と同様の構成を備える。樹脂基板１１ａ及び下地層１３ａが一つの支持基板に含まれ、樹脂基板１１ｂ及び下地層１３ｂが他の一つの支持基板に含まれる。両面接着層４１は、例えばＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）テープである。

図１０（ａ）に示す積層基板４０は、例えば、両面接着層４１を用いて積層基板２０ａと積層基板２０ｂとを貼り合わせることで得られる。この貼り合わせには従来の貼り合わせ装置を用いることができる。そして、積層基板４０の積層基板２０ａを凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図１０（ｂ）に示す３Ｄ曲面を積層基板４０に形成することができる。そして、曲面が形成された積層基板４０は、例えば、貼り合せ構成の導電層形成基板として用いることができる。

一般に、２つの曲面基板を貼り合せるためには、高精度に曲率を制御した曲面基板を用意し、その上で、高精度の専用貼り合せ装置が必要とされる。これに対し、第１又は第２の実施形態によれば、平板状の基板に用いられる従来の貼り合せ装置を使用して、３Ｄ曲面を有する貼り合せ構成の積層基板４０を得ることができる。つまり、低コストかつ優れた生産性で、導電層形成基板として使用可能な積層基板４０を得ることができる。

両面接着層４１には光学特性及び膜厚の均一性の点からＯＣＡテープを用いることが好ましい。一般的な接着剤（光硬化型、熱硬化型）を用いることもできる。両面接着層４１の厚さは、例えば２０μｍ〜２００μｍとする。

（積層基板の第５の例）
図１１は、積層基板の第５の例を示す断面図である。図１１（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図１１（ｂ）は曲面加工が行われた後の状態を示す。第５の積層基板５０は、積層基板３０と同様の構成の積層基板３０ａ及び積層基板３０ｂを有する有機電子デバイス基板である。積層基板３０ａは、樹脂基板１１ａ、下地層１３ａ、導電層１２ａ及び有機電子材料層１４ａを有し、積層基板３０ｂは、樹脂基板１１ｂ、下地層１３ｂ、導電層１２ｂ及び有機電子材料層１４ｂを有する。積層基板５０は、有機電子材料層１４ａ及び有機電子材料層１４ｂに挟まれる有機電子材料層１４ｃを有する。つまり、積層基板５０は、積層基板３０ａ及び積層基板３０ｂが有機電子材料層１４ｃを挟み込んだ構造を備える。樹脂基板１１ａ及び１１ｂ、導電層１２ａ及び１２ｂ、下地層１３ａ及び１３ｂは、それぞれ樹脂基板１１、導電層１２及び下地層１３と同様の構成を備える。また、例えば、有機電子材料層１４ａは酸化エレクトロクロミック（ＥＣ）層であり、有機電子材料層１４ｂは還元ＥＣ層であり、有機電子材料層１４ｃは固体電解質層である。積層基板５０は、導電層１２ａ、有機電子材料層１４ａ、有機電子材料層１４ｃ、有機電子材料層１４ｂ及び導電層１２ｂを側方から覆って保護する保護層５１を有する。導電層１２ａの一部及び導電層１２ｂの一部が引き出し部として保護層５１から露出している。図１２に、保護層とこの保護層に覆われる各層との平面視での位置関係を示す。図１２（ａ）は、保護層５１と導電層１２ｂとの位置関係を示し、図１２（ｂ）は、保護層５１と導電層１２ａとの位置関係を示し、図１２（ｃ）は、保護層５１と有機電子材料層１４ｂ、１４ｃ及び１４ａとの位置関係を示す。

保護層５１は積層基板５０（有機電子デバイス基板）の側面部を物理的および化学的に保護するように形成されている。保護層５１は、例えば、ＵＶ硬化性や熱硬化性の絶縁性樹脂等を、側面及び／又は上面を覆うように塗布し、硬化させることにより形成できる。保護層５１の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。

図１１（ａ）に示す積層基板５０は、例えば、積層基板３０ａと積層基板３０ｂとを、これらの間に有機電子材料層１４ｃを挟んで貼り合わせ、次いで保護層５１を形成することで得られる。この貼り合わせには従来の貼り合わせ装置を用いることができる。そして、積層基板５０の積層基板３０を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図１１（ｂ）に示す３Ｄ曲面を積層基板５０に形成することができる。そして、曲面が形成された積層基板５０は、例えば、貼り合せ構成の有機電子デバイス基板として用いることができる。

第１又は第２の実施形態によれば、平板状の基板に用いられる従来の貼り合せ装置を使用して、３Ｄ曲面を有する貼り合せ構成の積層基板５０を得ることができる。つまり、低コストかつ優れた生産性で、有機電子デバイス基板として使用可能な積層基板５０を得ることができる。

なお、有機電子材料層１４ａ及び１４ｃの発色が樹脂基板１１ａ又は１１ｂの一方のみから視認される用途では、視認される側の樹脂基板は透明であるが、他方の樹脂基板は透明でなくてもよい。

（積層基板の第６の例）
図１３は、積層基板の第６の例を示す断面図である。図１３（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図１３（ｂ）は曲面加工が行われた後の状態を示す。第６の積層基板６０は、積層基板６３ａ及び積層基板６３ｂを有する有機電子デバイス基板である。積層基板６３ａは、樹脂基板１１ａ、導電層１２ａ及び有機電子材料層１４ａを有し、積層基板６３ｂは、樹脂基板１１ｂ、導電層１２ｂ及び有機電子材料層１４ｂを有する。積層基板６３ａは、更に、加工用樹脂基板６１ａ及び両面接着層６２ａを有し、両面接着層６２ａにより加工用樹脂基板６１ａ及び樹脂基板１１ａが互いに接着されている。積層基板６３ｂは、更に、加工用樹脂基板６１ｂ及び両面接着層６２ｂを有し、両面接着層６２ｂにより加工用樹脂基板６１ｂ及び樹脂基板１１ｂが互いに接着されている。積層基板６０は、有機電子材料層１４ａ及び有機電子材料層１４ｂに挟まれる有機電子材料層１４ｃを有する。つまり、積層基板６０は、積層基板６３ａ及び積層基板６３ｂが有機電子材料層１４ｃを挟み込んだ構造を備える。積層基板５０と同様に、積層基板６０は保護層５１を有し、導電層１２ａの一部及び導電層１２ｂの一部が引き出し部として保護層５１から露出している。

両面接着層６２ａ及び６２ｂは両面接着層４１と同様の構成を備える。加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂは、それぞれ両面接着層６２ａ及び６２ｂにより樹脂基板１１ａ及び１１ｂの外側に貼り付けられ、曲面加工精度を向上する。加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂには、樹脂基板１１ａ、１１ｂに使用可能な材料を用いることができ、例えば、加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂの厚さは、樹脂基板１１ａ及び１１ｂの厚さと同程度である。ただし、加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂの弾性率は樹脂基板１１ａ及び１１ｂの弾性率よりも小さいことが好ましい。加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂの弾性率が樹脂基板１１ａ及び１１ｂの弾性率より大きい場合、曲げ加工時の中立軸が導電層１２ａ及び１２ｂ並びに有機電子材料層１４ａ〜１４ｃ等の機能層が形成された膜厚中心部から遠くなることがある。このような場合、無機酸化物等の導電層１２ａ及び１２ｂの歪みが大きくなりやすい。加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂに特に好適な材料は透明性及び加工性に優れるポリカーボネイトである。

図１３（ａ）に示す積層基板６０を得るには、例えば、積層基板６３ａと積層基板６３ｂとを、これらの間に有機電子材料層１４ｃを挟んで貼り合わせ、次いで保護層５１を形成することで得られる。この貼り合わせには従来の貼り合わせ装置を用いることができる。そして、積層基板６０の積層基板６３ａを凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図１３（ｂ）に示す３Ｄ曲面を積層基板６０に形成することができる。そして、曲面が形成された積層基板６０は、例えば、貼り合せ構成の有機電子デバイス基板として用いることができる。

第１又は第２の実施形態によれば、平板状の基板に用いられる従来の貼り合せ装置を使用して、３Ｄ曲面を有する貼り合せ構成の積層基板６０を得ることができる。つまり、低コストかつ優れた生産性で、有機電子デバイス基板として使用可能な積層基板６０を得ることができる。特に、積層基板６０が加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂを含むため、加工性に優れた加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂを選択することで、積層基板６０全体の加工性をより向上することができ、曲面精度に優れた積層基板６０を得ることができる。

積層基板６０を３Ｄ曲面状に加工した後に、両面接着層６２ａを樹脂基板１１ａから剥離し、両面接着層６２ｂを樹脂基板１１ｂから剥離してもよい。この場合、加工用樹脂基板６１ａおよび６１ｂが除去されて、第５の積層基板５０が得られる。

（積層基板の第７の例）
図１４は、積層基板の第７の例を示す断面図である。図１４（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図１４（ｂ）は曲面加工が行われた後の状態を示す。第７の積層基板７０は、積層基板７３ａ及び薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）基板７３ｂを有する有機電子デバイス基板である。ＴＦＴ基板７３ｂは基板及びその上にマトリクス状に配置された電極を含み、これら電極は導電層に含まれる。ＴＦＴ基板７３ｂに含まれる導電層はマトリクス状に分割されている。積層基板７０は、導電層１２ａ及びＴＦＴ基板７３ｂに挟まれる有機電子材料層７４を有する。つまり、積層基板７０は、積層基板７３ａ及びＴＦＴ基板７３ｂが有機電子材料層７４を挟み込んだ構造を備える。有機電子材料層７４は、例えばマイクロカプセル電気泳動層である。積層基板７０は、導電層１２ａ及び有機電子材料層７４を側方から覆って保護する保護層７１を有し、導電層１２ａの一部が引き出し部として保護層７１から露出している。

（積層基板の第８の例）
図１５は、積層基板の第８の例を示す断面図である。図１５（ａ）は曲面を形成する前の状態を示し、図１５（ｂ）は曲面加工が行われた後の状態を示す。第８の積層基板８０は、第５の積層基板５０及び両面接着層６２ａを有する有機電子デバイス基板である。両面接着層６２ａの一方の面に樹脂基板１１ａが接着され、両面接着層６２ａの他方の面は、この面から剥離可能な保護シート８１で覆われている。保護シート８１は、両面接着層６２ａを保護し、積層基板８０の取り扱い性を向上するために用いられる。保護シート８１としては、例えばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のエチレン系フィルムが用いられる。保護シート８１の材料は、曲面形成時の温度等を考慮して選択することができる。保護シート８１の厚さは、例えば１０μｍ〜５００μｍである。両面接着層６２ａ及び保護シート８１として、離型フィルム又は離型紙を用いてもよい。

図１５（ａ）に示す積層基板８０は、例えば、積層基板５０の樹脂基板１１ａに、保護シート８１が片面に設けられた両面接着層６２ａを貼り付けることで得られる。そして、積層基板８０の保護シート８１を凹金型側にして第１又は第２の実施形態の処理を行うことで、図１５（ｂ）に示す３Ｄ曲面を積層基板８０に形成することができる。そして、曲面が形成された積層基板８０は、例えば、貼り合せ構成の有機電子デバイス基板として用いることができる。また、本実施形態では、保護シート８１を剥離して、所望の曲面部位に両面接着層６２ａを貼り付けることができる。従って、積層基板８０とは同時に曲面を形成することができない部位に対しても積層基板８０を貼り付けて配置することができる。

積層基板６０において、加工用樹脂基板６１ａ及び６１ｂに代えて保護シート８１を用いてもよい。

平板状の有機電子デバイス基板を貼り合わせた素子構造を得た後に３Ｄ曲面状に加工することで、従来の貼り合せ装置をそのまま活用することができるため、生産性に優れた、貼り合せ構成のエレクトロクロミック基板等の有機電子デバイス基板を得ることができる。同様に、生産性に優れた、貼り合わせ構成の透明導電基板を得ることもできる。

以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１では、第１の積層基板１０の形態の導電層形成基板を用いた。樹脂基板として、厚さが０．３ｍｍ、直径が１００ｍｍの平面延伸ポリカーボネイトシート（ＰＣ）基板を準備し、その上に導電層をスパッタ法により形成した。導電層の形成では、フルヤ金属社製のＡｇＰｄＣｕ合金（ＡＰＣ）ターゲットを用いた。製膜時のスパッタパワーは３ｋＷに設定し、製膜時間を調整して導電層の厚さを１００ｎｍとした。スパッタ装置にはＯｅｒｌｉｋｏｎ社のソラリスを用いた。導電層の厚さはＫＬＡ−Ｔｅｎｃｈｏｒｅ社製のαステップＤ−５００で測定した。４端子抵抗測定機として株式会社三菱化学アナリテック製のロレスタ−ＧＰを用いて導電層のシート抵抗を測定したところ、導電層のシート抵抗は１０ｍΩ／□以下であった。

その後、曲面形成装置１００を用いて導電層形成基板を３Ｄ曲面状に加工した。この加工では、曲率半径が１３１ｍｍで直径が２００ｍｍの球面凹金型を準備し、弾性ゴムシートとして厚さが０．３ｍｍのシリコーンゴムシートを用いた。用いた球面凹金型は、ＪＩＳ Ａ７０７５のアルミニウム合金製である。凹金型を１４６℃で温調した後、弾性ゴムシートの上に導電層形成基板を載せ、ポンプ吸引により、凹金型に弾性ゴムシートと導電層形成基板を９０秒密着させて塑性変形させた。その後、ポンプ吸引孔の排気を大気圧に戻すことで、弾性ゴムシートと導電層形成基板が金型から離型して、球面状の３Ｄ曲面を形成した導電層形成基板を得た。曲げ加工としては、凸加工及び凹加工の両方を行った。

そして、加工後の導電層について、散乱回折光による観察、及び走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）を用いた観察により、破壊（クラック）の有無の確認を行った。この結果、凸加工及び凹加工のいずれにおいてもクラックは発生していなかった。

（実施例２〜５）
実施例２〜５では、第２の積層基板２０の形態の導電層形成基板を用いた。樹脂基板として、厚さが０．３ｍｍ、１５６ｍｍ角の平面延伸ポリカーボネイトシート基板を準備し、その上に下地層を形成した。下地層の材料としては、名阪真空社製の架橋密度を調整した４種類のＵＶ硬化型のアクリル樹脂を用いた。実施例２では、ＵＣ１−０８８（アクリル１）を用い、実施例３では、ＵＣ１−０９４（アクリル２）を用い、実施例４では、ＵＣ１−０７７（アクリル３）を用い、実施例５では、ＵＣ１−０９０（アクリル４）を用いた。実施例２及び５の下地層の厚さは９μｍ、実施例３及び４の下地層の厚さは５μｍであった。そして、下地層の硬さ（Ｈ_ＩＴ）をナノインデンター（エリオニクス社製，ＥＮＴ−３１００）で測定した。次いで、下地層上に、Ｉｎ_２Ｏ_３：９０質量％、ＳｎＯ_２：１０質量％のＩＴＯターゲットを用いて、スパッタ法により無機酸化物の導電層を形成した。製膜時のスパッタパワーは６．５ｋＷに設定し、酸素／アルゴン（Ａｒ）流量比は３．６％に設定し、製膜時間で導電層の厚さを調整した。スパッタ装置にはＯｅｒｌｉｋｏｎ社のソラリスを用いた。導電層の厚さはＫＬＡ−Ｔｅｎｃｈｏｒｅ社製のαステップＤ−５００で測定した。４端子抵抗測定機として株式会社三菱化学アナリテック製のロレスタ−ＧＰを用いて導電層のシート抵抗を測定した。更に、分光光度計として日立ハイテクサイエンス株式会社製のＵＨ４１５０を用いて５５０ｎｍの透過率を測定した。これらの結果を表１に示す。

次いで、レーザ光を用いて導電層形成基板を図１６に示す平面形状に加工した。この導電層形成基板の輪郭は、互いに平行な２本の直線部及びこれら直線部の両端を繋ぐ２本の円弧状の曲線部を含む。直線部の間の距離は５４．５ｍｍであり、曲線部の間の距離（円弧の直径に相当）は７５．５ｍｍである。その後、図３に示す凸金型を備えた曲面形成装置１００を用いて導電層形成基板を３Ｄ曲面状に加工した。この加工では、曲率半径が１３１ｍｍで直径が２００ｍｍの球面凹金型及びこれと対になる凸金型を準備し、基板保持ゴムシート及び弾性ゴムシートとして厚さが０．３ｍｍのシリコーンゴムシートを用いた。用いた球面凹金型及び凸金型は、ＪＩＳ Ａ７０７５のアルミニウム合金製である。凹金型を１４６℃に温調した後、弾性ゴムシートの上に導電層形成基板を載せ、ポンプ吸引により、凹金型に弾性ゴムシートと導電層形成基板を６０秒密着させて塑性変形させた。続いて、１４６℃に温調した凸金型を下降させ、９０秒のプレスを行った。その後、ポンプ吸引孔の排気を大気圧に戻すことで、弾性ゴムシートと導電層形成基板が金型から離型して、球面状の３Ｄ曲面を形成した導電層形成基板を得た。曲げ加工としては、凸加工及び凹加工の両方を行った。

そして、加工後の導電層について、散乱回折光による観察、及びＳＥＭを用いた観察により、破壊（クラック）の有無の確認を行った。この結果、表１に示すように、実施例２及び３では凸加工及び凹加工のいずれにおいてもクラックは発生せず、実施例４及び５では、凹加工でクラックが発生せず、凸加工でのみクラックが発生した。図１７に、実施例４の凸加工で観察されたクラックを示す。図１７（ａ）は、散乱回折光による回折結果を示し、図１７（ｂ）は、ＳＥＭによる観察結果を示す。図１７（ａ）に示すように、クラックは円状又は楕円状に形成されていた。実施例５の凸加工でも、同様のクラックが観察された。

（実施例６〜８）
実施例６では、導電層として、Ｉｎ_２Ｏ_３：９９質量％、ＺｒＯ_２：１質量％のターゲットを用いて、スパッタ法により無機酸化物の導電層を形成した。製膜時のスパッタパワーは６．５ｋＷに設定し、酸素／アルゴン流量比は２．５％に設定した。他の条件は実施例３と同様である。実施例７では、曲率半径が８６ｍｍの凹金型を用いた。他の条件は実施例６と同様である。実施例８では、導電層の厚さを２２０ｎｍとした。他の条件は実施例６と同様である。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例６〜８のいずれにおいてもクラックは発生しなかった。

（実施例９）
実施例９では、図４に示す曲面形成装置２００を用いて導電層形成基板を３Ｄ曲面状に加工した。この加工では、曲率半径が１３１ｍｍで直径が２００ｍｍの球面凹金型を準備し、基板保持ゴムシート及び弾性ゴムシートとして厚さが０．３ｍｍのシリコーンゴムシートを用いた。用いた球面凹金型は、ＪＩＳ Ａ７０７５のアルミニウム合金製である。弾性ゴムシートの上に導電層形成基板を載せ、凹金型を１４１℃に温調した後、バイパスバルブを開き、ポンプ吸引によりチャンバ内の圧力を３００Ｐａまで減圧した。次いで、バイパスバルブを閉めて、ガス注入出孔からガス（空気）を弾性ゴムシートの上方の空間に注入した。空気圧は０．１ＭＰａとし、凹金型に弾性ゴムシートと導電層形成基板を９０秒密着させて塑性変形させた。その後、チャンバ内の圧力を大気圧に戻すことで、弾性ゴムシートと導電層形成基板が金型から離型して、球面状の３Ｄ曲面を形成した導電層形成基板を得た。曲げ加工としては、凸加工及び凹加工の両方を行った。他の条件は実施例２と同様である。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例９においてもクラックは発生しなかった。

（実施例１０）
実施例１０では、第３の積層基板３０の形態の有機電子デバイス基板を用いた。有機電子材料層として、（ａ）下記構造式Ａで示されるトリアリールアミンを有するラジカル重合性化合物、（ｂ）ポリエチレングリコールジアクリレート、（ｃ）光重合開始剤、及び（ｄ）テトラヒドロフランを、ａ：ｂ：ｃ：ｄ＝１０：５：０．１５：８５（質量比）となるように混合した溶液を塗布し、窒素雰囲気下でＵＶ硬化させることで、１．５μｍ膜厚の酸化反応性のエレクトロクロミック層を形成した。ポリエチレングリコールジアクリレートとしては、日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＧ４００ＤＡを用いた。光重合開始剤としては、ＢＡＳＦ社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４を用いた。なお、第３の積層基板３０では、導電層１２及び有機電子材料層１４が樹脂基板１１及び下地層１３より狭く形成されているが、実施例１０では、樹脂基板の上面上の全体に下地層、導電層及び有機電子材料層を形成した。他の条件は実施例２と同様である。
［構造式Ａ］

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例１０においてもクラックは発生しなかった。

（実施例１１）
実施例１１では、第４の積層基板４０の形態の導電層形成基板を用いた。第２の積層基板２０の形態の曲げ加工前の導電層形成基板を２つ準備し、これらを厚さが５０μｍの両面接着層で貼り合せた。両面接着層としては、日東電工製のＬＡ５０（ＯＣＡテープ）を用いた。他の条件は実施例２と同様である。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例１１においてもクラックは発生しなかった。

（実施例１２）
実施例１２では、第５の積層基板５０の形態の有機電子デバイス基板を用いた。樹脂基板として、厚さが０．３ｍｍ、１５６ｍｍ角の平面延伸ポリカーボネイトシート基板を２つ準備し、それらの上に下地層を形成した。下地層の材料としては、名阪真空社製のＵＣ１−０８８（アクリル１）を用いた。下地層の厚さは９μｍであった。そして、下地層の硬さ（Ｈ_ＩＴ）をナノインデンター（エリオニクス社製，ＥＮＴ−３１００）で測定した。次いで、下地層上に、Ｉｎ_２Ｏ_３：９０質量％、ＳｎＯ_２：１０質量％のＩＴＯターゲットを用いて、スパッタ法により無機酸化物の導電層を形成した。製膜時のスパッタパワーは６．５ｋＷに設定し、酸素／アルゴン流量比は３．６％に設定し、製膜時間で導電層の厚さを１１０ｎｍに調整した。スパッタ装置にはＯｅｒｌｉｋｏｎ社のソラリスを用いた。導電層は、一方の樹脂基板については図１２（ａ）に示す領域に、他方の樹脂基板については図１２（ｂ）に示す領域に、マスクを用いて形成した。導電層の厚さはＫＬＡ−Ｔｅｎｃｈｏｒｅ社製のαステップＤ−５００で測定した。４端子抵抗測定機として株式会社三菱化学アナリテック製のロレスタ−ＧＰを用いて導電層のシート抵抗を測定した。更に、分光光度計として日立ハイテクサイエンス株式会社製のＵＨ４１５０を用いて５５０ｎｍの透過率を測定した。

次いで、図１２（ｂ）に示す領域に導電層を形成した樹脂基板において、図１２（ｃ）に示す領域に、酸化反応性のエレクトロクロミック層を塗布法により形成した。エレクトロクロミック層は実施例１０と同様の条件で形成した。

また、図１２（ａ）に示す領域に導電層を形成した樹脂基板において、図１２（ｃ）に示す領域に、還元反応性のエレクトロクロミック層を形成した。還元反応性のエレクトロクロミック層の形成では、酸化スズのメタノール分散液にポリビニルブチラールを１質量％添加した溶液を塗布し、１２０℃で５分間アニールすることにより、厚さ３μｍのナノ粒子酸化スズ層を形成した。次いで、下記構造式Ｂで表される化合物を２，２，３，３−テトラフロロプロパノールに２質量％溶解した溶液を、ナノ粒子酸化スズ層の表面に塗布吸着処理した後、１２０℃で５分間アニールした。酸化スズのメタノール分散液としては、日産化学株式会社製のセルナックスを用いた。
［構造式Ｂ］

次いで、（ａ）１−エチル−３−メチルイミダゾリウムの（ＦＳＯ_２）_２Ｎ−塩、（ｂ）ポリエチレングリコールジアクリレート、及び（ｃ）光重合開始剤を、ａ：ｂ：ｃ＝２：１：０．０１（質量比）となるように混合した電解質溶液を調製した。そして、この電解質溶液を、酸化反応性エレクトロクロミック層と還元反応性エレクトロクロミック層との間に充填した後、６０℃のアニール処理を１分間行い、紫外線照射により硬化させて貼り合せて、貼り合わせ体を作製した。このとき、固体電解質層の平均厚みが３０μｍとなるように電解質溶液の充填量を調整した。ポリエチレングリコールジアクリレートとしては、日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＧ４００ＤＡを用いた。光重合開始剤としては、ＢＡＳＦ社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４を用いた。更に、有機電子材料層の周囲に、ＵＶ硬化性のアクリル材料を充填してＵＶ硬化させて保護層を形成した。ＵＶ硬化性のアクリル材料としては、スリーボンド社製のＴＢ３０５０を用いた。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例１２においてもクラックは発生しなかった。

また、有機電子デバイス基板の発消色評価を行った。この評価では、保護層から露出した有機電子材料層の一方の引き出し部がプラス極、他方の引き出し部がマイナス極となるように２．０Ｖの電圧を印加して７ｍＣ／ｃｍ^２の電荷を注入した。この結果、酸化反応性のエレクトロクロミック層が青緑色に、還元反応性のエレクトロクロミック層が青色に発色することが確認された。また、−０．６Ｖを印加することで透明に消色し、正常に発消色動作することも確認された。なお、光透過率は、光透過率を紫外可視近赤外分光光度計 ＵＨ４１５０（日立ハイテクサイエンス株式会社製）で測定した。

（実施例１３）
実施例１３では、第６の積層基板６０の形態の有機電子デバイス基板を用いた。樹脂基板として、厚さが０．１ｍｍ、１５６ｍｍ角の光学用延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い、下地層を形成しないことを除き、実施例１２と同様にして平面形状の有機電子デバイス基板（エレクトロクロミック基板）を作製した。次いで、両樹脂基板の外面に、厚さが５０μｍの両面接着層を用いて、図１６に示す平面形状の加工用樹脂基板を貼り合わせた。加工用樹脂基板としては、厚さが０．３ｍｍのポリカーボネイトシート基板を用い、両面接着層としては、日東電工製のＬＡ５０（ＯＣＡテープ）を用いた。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例１２においてもクラックは発生しなかった。また、実施例１２と同様の発消色評価も行った。この結果、正常に発消色動作することが確認された。

（実施例１４）
実施例１４では、第７の積層基板７０の形態の有機電子デバイス基板を用いた。樹脂基板、導電層、有機電子材料層及び保護層に相当する部分には、市販の電気泳動表示方式電子ペーパーを用い、その表示面側の樹脂基板上に、厚さ５０μｍの両面接着層を用いて、図１６に示す平面形状の加工用樹脂基板を貼り合わせた。電気泳動表示方式電子ペーパーとしては、Ｅｉｎｋ社製のＧＤＥＰ０１４ＴＴ１を用い、加工用樹脂基板としては、厚さが０．３ｍｍで平面延伸ポリカーボネイトシート基板を用い、両面接着層としては、日東電工製のＬＡ５０（ＯＣＡテープ）を用いた。この電気泳動表示方式電子ペーパーはアクティブマトリクス駆動であり、導電層がマトリクス状に分割形成されている。ＧＤＥＰ０１４ＴＴ１の概要は下記のとおりである。

Screen Size ：1.43 Inch
Display Resolution ：128 (H) ×296(V) Pixel
Active Area ：14.464 (H)×33.448 (V) mm
Pixel Pitch ：0.113 (H)×0.113 (V) mm
Pixel Configuration ：Rectangle
Outline Dimension ：18.3(H)*42.7(V)*0.607(D) mm
Module Weight ：0.87±0.1 g

曲面加工では、図１に示す曲面形成装置１００を用いた。この加工では、曲率半径が８６ｍｍで直径が２００ｍｍの球面凹金型を準備し、弾性ゴムシートとして厚さが０．３ｍｍのシリコーンゴムシートを用いた。用いた球面凹金型は、ＪＩＳ Ａ７０７５のアルミニウム合金製である。凹金型を１４６℃に温調した後、加工用樹脂基板が下になるように弾性ゴムシートの上に有機電子デバイス基板を載せ、ポンプ吸引により、凹金型に弾性ゴムシートと有機電子デバイス基板を１５０秒密着させて塑性変形させた。その後、ポンプ吸引孔の排気を大気圧に戻すことで、弾性ゴムシートと有機電子デバイス基板が金型から離型して、球面状の３Ｄ曲面を形成した有機電子デバイス基板を得た。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例１４においてもクラックは発生しなかった。また、図１８に示すように、正常に表示動作することも確認された。図１８（ａ）は実施例１４の加工後の状態を示す写真であり、図１８（ｂ）は、その模式図である。図１８に示すように、表示エリアの全域でムラの無い表示が可能であった。

（実施例１５）
実施例１５では、第５の積層基板５０の形態の有機電子デバイス基板を用いた。実施例１２で作製した有機電子デバイス基板の一方の樹脂基板上に、片面に保護シートが設けられた厚さが５０μｍの両面接着層を貼り付けた。両面接着層としては、日東電工製のＬＡ５０（ＯＣＡテープ）を用い、保護シートとしては、厚さが２５μｍのポリプロピレンフィルムを用いた。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、実施例１５においてもクラックは発生しなかった。また、実施例１２と同様の発消色評価も行った。この結果、正常に発消色動作することが確認された。更に、保護シートを剥離し、真空貼り合せ装置を用いて曲率半径が１３０ｍｍの球面基板に貼り付けることもできた。

（比較例１）
比較例１では、実施例２と同様にして準備した導電層形成基板を、真空成形装置を用いて３Ｄ曲面状に加工した。図１９は、比較例の曲面形成方法を工程順に示す図である。

まず、図１９（ａ）に示すように、下部ヒーター３０１及び上部ヒーター３０２を用いて導電層形成基板３５１を加熱して軟化させた。下部ヒーター３０１及び上部ヒーター３０２はハロゲンヒーターであり、加熱温度は１４６℃とした。次いで、図１９（ｂ）に示すように、軟化させた導電層形成基板３５１の端部を真空成形装置のチャンバ３０３内に固定した。その後、図１９（ｃ）に示すように、チャンバ３０３内を減圧し、１４６℃に温調した凸金型３０４に導電層形成基板３５１を押し当てて塑性変形させた。凸金型３０４としては、曲率半径が１３１ｍｍ、直径が８５ｍｍでＪＩＳ Ａ７０７５のアルミニウム合金製の球面金型を用いた。導電層形成基板３５１を塑性変形させた後には、チャンバ３０３内を大気圧に戻し、導電層形成基板３５１を凸金型３０４から離型して、球面状の３Ｄ曲面を形成した導電層形成基板３５１を得た。曲げ加工としては、凸加工及び凹加工の両方を行った。

そして、実施例２と同様の評価を行った。この結果、表１に示すように、比較例１では凸加工及び凹加工のいずれにおいてもクラックが発生していた。このクラックは、図１７に示す実施例４の凸加工で観察されたものと同様であった。

以上、好ましい実施の形態及び実施例について詳説したが、上述した実施の形態及び実施例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、上記各実施の形態は適宜組み合わせることができる。

１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、１５１、２５１ 積層基板
１１ 樹脂基板
１２ 導電層
１３ 下地層
１４、７４ 有機電子材料層
４１、６２ａ、６２ｂ 両面接着層
５１、７１ 保護層
６１ａ、６１ｂ 加工用樹脂基板
８１ 保護シート
１００、２００ 曲面形成装置
１１１、２１１ 凹金型
１１２、２１２ 凹面
１１３、２１３ 平面
１１５ 孔
１１６、１２６、２１６ 温調部
１１７、２１７ ポンプ
１２１、２２１ 凸金型
１３１、２３１ 弾性ゴムシート
１３２ 孔
２１８ バイパスバルブ
２１９ ガス供給部
２３３ 基板保持ゴムシート
２３４ 孔
２４１ 密閉容器

特開２００６−８２４６３号公報

Claims (17)

1. 熱可塑性樹脂の樹脂基板を含む支持基板と、前記支持基板上の導電層と、を備えた積層基板を３次元曲面状に加工する積層基板の曲面形成方法であって、
   前記積層基板を弾性シートに密着させながら前記弾性シートを変形させ、温調した金型に前記積層基板を密着させることにより、前記樹脂基板を軟化させる工程を有することを特徴とする積層基板の曲面形成方法。
2. 前記弾性シートを挟む空間の間の気圧差により前記弾性シートを変形させることを特徴とする請求項１に記載の積層基板の曲面形成方法。
3. 前記導電層が無機酸化物を含む透明導電層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層基板の曲面形成方法。
4. 前記導電層がマトリクス状に分割されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
5. 前記金型の前記積層基板が密着する面に、前記積層基板よりも大きな３次元曲面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
6. 前記金型は凹金型であることを特徴とする請求項５に記載の積層基板の曲面形成方法。
7. 前記支持基板の表面の硬さが１８０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
8. 前記支持基板は、前記樹脂基板上に硬さが１８０ＭＰａ以上の下地層を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
9. 前記熱可塑性樹脂がポリカーボネイト又はポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
10. 前記積層基板は、前記導電層上に有機電子材料層を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
11. 前記積層基板は、前記支持基板の前記金型に密着する側の面上に加工用樹脂基板を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
12. 前記加工用樹脂基板が前記支持基板に剥離可能な貼り合わせ層により接着されていることを特徴とする請求項１１に記載の積層基板の曲面形成方法。
13. 前記積層基板を３次元曲面状に加工した後に、前記加工用樹脂基板を前記支持基板から剥離する工程を有することを特徴とする請求項１２に記載の積層基板の曲面形成方法。
14. 前記積層基板を３次元曲面状に加工した後に、前記積層基板を支持体に貼り付ける工程を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の積層基板の曲面形成方法。
15. 前記積層基板は、接着層を介して前記支持基板に接着された保護シートを有し、
    前記保護シートは、前記接着層を前記支持基板上に残したまま剥離可能であることを特徴とする請求項１４に記載の曲面形成方法。
16. 熱可塑性樹脂の樹脂基板を含む支持基板と、前記支持基板上の導電層と、を備えた積層基板を３次元曲面状に加工する積層基板の曲面形成装置であって、
    温調可能な金型と、
    前記積層基板に密着しながら変形し、前記金型に前記積層基板を密着させる弾性シートと、
    を有することを特徴とする積層基板の曲面形成装置。
17. 前記弾性シートを挟む空間の間の気圧差により前記弾性シートを変形させることを特徴とする請求項１６に記載の積層基板の曲面形成装置。