(57)【要約】  本発明は、曲面形状を利用して、可撓性を有する屈曲性の基板に張力をかけながら固定することで曲面形状の上で２枚の基板同士を密着させ、貼合力を得て、貼合する基板同士の均一な密着性をうる有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。本発明の製造方法は、曲率をもつ剛性基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、前記曲率をもつ剛性基板上の凸面側に前記第１基板を設置し、さらに前記第２基板を、それぞれ第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、第２基板に張力が生じるように、第２基板の対向する両端部を第１基板または剛性基板上に固定させ、前記曲率をもつ剛性基板上に、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする。
2008149768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲率をもつ剛性基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する  屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
前記曲率をもつ剛性基板上の凸面側に前記第１基板を設置し、さらに前記第２基板を、それぞれ第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、
第２基板に張力が生じるように、第２基板の対向する両端部を第１基板または剛性基板上に固定させ、
前記曲率をもつ剛性基板上に、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項２】
曲率をもつ剛性基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板、光透過性の屈曲性の第３基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
曲率をもつ剛性基板上の凸面側に前記第１基板を設置し、さらに前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、その上に前記第３基板を設置し、
第３基板に張力が生じるように、第３基板の対向する両端部を第１基板または剛性基板上に固定させ、
前記曲率をもつ剛性基板上に、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項３】
曲率をもつ剛性基板であって第１電極層を有する第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
第１基板である前記曲率をもつ剛性基板上の凸面上に、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、
第２基板に張力が生じるように、第２基板の対向する両端部を前記第１基板に固定させ、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項４】
曲率をもつ剛性基板であって第１電極層を有する第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板、光透過性の屈曲性の第３基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
第１基板である前記曲率をもつ剛性基板上の凸面上に、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、その上に前記第３基板を設置し、
第３基板に張力が生じるように、第３基板の対向する両端部を前記第１基板に固定させ、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項５】
張力が生じるように配置する基板両端の固定部の少なくとも一方に、弾性部材からなる張力発生手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項６】
前記剛性基板が、光透過性または光反射性であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項７】
前記剛性基板が、特定の波長を透過または反射させることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項８】
円筒状剛体で表面に第１電極層を有する第１筒状基板、光透過性の第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
前記第１筒状基板の外表面側に、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、
第２基板に張力が生じるように、基板終端部を前記第１筒状基板に接合させ、
前記第１筒状基板、前記第２基板を貼合させた状態を保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項９】
円筒状剛体基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
円筒状剛体基板上の外表面側に前記第１基板を設置し、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、
前記第２基板に張力が生じるように、基板終端部を第１基板または円筒状剛体基板に接合させ、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態を保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項１０】
第１基板、第２基板がともに透明基板であり、円筒状剛体基板に複数巻きされていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項１１】
円筒状剛体基板が光透過性または光反射性であることを特徴とする請求の範囲第８項〜第１０項のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項１２】
円筒状剛体基板が特定の波長を透過または反射させることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。
【請求項１３】
請求の範囲第８項〜第１２項のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子の製造方法であって、円筒状剛体基板に、円筒状剛体基板からみて最も外側に設置した屈曲性の基板をこれに張力をかけながら巻きつけ、前記基板終端を円筒状剛体基板または前記屈曲性の基板の内側に設置された別の屈曲性基板に固定することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲率をもった基板上に、貼合法によって有機エレクトロルミネッセンス発光素子を作製する有機エレクトロルミネッセンス発光素子の製造方法および該製造方法によって製造された有機エレクトロルミネッセンス発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子は、電極と電極の間を厚さわずか０．１μｍ程度の有機材料の膜で構成する全固体素子であり、なおかつその発光が２〜２０Ｖ程度の比較的低い電圧で達成できることから、次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。【０００３】
さらに、最近発見されたリン光発光を利用する有機ＥＬでは、以前の蛍光発光を利用するものに比べ原理的に約４倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発をはじめとして、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。【０００４】
また、有機ＥＬ発光素子の構成は、透明電極と対向電極に有機層が挟まれただけの単純なものであり、平面ディスプレイの代表である液晶ディスプレイに比べ、部品点数が圧倒的に少ないため、製造コストも低く抑えられるはずであるが、現状では必ずしもそうではなく、性能的にもコスト的にも液晶ディスプレイに大きく水をあけられている。【０００５】
特にコストに対しては、生産性の悪さがその要因と考えられる。【０００６】
現在商品化されている有機ＥＬ発光素子の殆どが、低分子材料を蒸着して成膜する、いわゆる蒸着法で製造されている。この蒸着法は精製が容易な低分子化合物を有機ＥＬ材料として用いることができること、高純度材料が得やすいこと、さらに積層構造を作るのが容易なことから、効率、寿命という面で非常に優れている。反面、１０−４Ｐａ以下という高真空条件下で蒸着を行うため、成膜する装置に制約が加わり、実際には小さい面積の基板にしか適用できず、さらに複数層積層するとなると成膜に時間がかかりスループットが低いことが欠点である。特に照明用途や大面積の電子ディスプレイに適用する場合は問題となり、有機ＥＬ発光素子がそのようなアプリケーションに実用されていないひとつの原因となっている。【０００７】
それに対し高分子系では、有機ＥＬ素子の有機化合物層をスピンコート、インクジェット、印刷、スプレーといった塗布プロセスにより製造することができる。【０００８】
これは、大気圧下で製造することができるため、低コスト化が可能であるが、有機ＥＬ素子の有機層を製膜する際には、必要な材料（高分子材料および／または低分子材料）を溶液調製して薄膜に塗布するため、複数の有機材料を精密に混合できる（例えば、発光ホスト材料に対するドーパント量等の調整がしやすい等）ことから、素子を大面積化しても発光ムラができにくいという特徴がある。また、製造コストの面でも非常に有利であるが、一般的な製造工程においては、有機層を成膜した後形成される対向電極は、蒸着またはスパッタリングなど真空プロセスでの生産となるため、結局その工程がボトルネックとなり革新的な生産プロセスになり得ていない。また、前記蒸着系とは対照的に、高分子材料の純度があげられないこと、積層が難しいことなど発光性能上は蒸着系に及ばないのが実状であり、殆ど実用には供されていない。【０００９】
上記は、主に材料に帰因する製造方式の違いであるが、素子を形成する方法自体に着目すると、
（Ａ）電極基板上に薄膜を逐次形成して行く方法（逐次成膜法）と、
（Ｂ）電極基板上と対向電極基板の２つに適宜薄膜を形成した後に貼合する方法（貼合法）、とがある。【００１０】
貼合法の利点は、
（１）逐次製膜法では最後に成膜する対向電極を予め準備しておけること、
（２）基板にフィルムを用いることでロールツウロール方式での連続生産が可能になること、
（３）接合面を有機層同士にすれば有機層の積層が容易にできること、
などが挙げられる。【００１１】
特に（１）や（２）は生産性を飛躍的に改善する原動力になり、もし技術が完成すれば有機ＥＬ発光素子の最大の問題点であった製造コストを大幅に低減することも可能になると思われる。【００１２】
一方、ロールツウロール方式は貼合方式以外でもその技術が開示されている。【００１３】
例えば、特許文献１では、正孔輸送材料を、リボン状にリールに巻かれた電極基板上にインクジェット法により連続して成膜する方法が記載されているが、この場合も前記高分子塗布方式で記載したように対向電極の形成が結局真空プロセスになってしまうために、ロールツウロール方式のメリットが大幅に目減りしてしまい実質それほど生産性は向上しない。【００１４】
〈貼合方式の技術課題〉
このように、貼合方式は生産性を革新的に改善する有効な技術手段ではあるが、現在のところ、この方式で作製された有機ＥＬ素子は、性能上の問題を抱え、また、的確なブレークスルーが見つかっておらず、発展途上にあるといった状態である。【００１５】
その理由はいくつかあるが、原理的に考えてみると貼合したときの接合面が必ずしも分子レベルで密着しておらず、結果としてキャリア移動が円滑に行えなくなる、さらに、接合面が剥離し、発光素子として機能しなくなること等が要因であると予想される。【００１６】
特に接合面の剥離は、ロールツウロール方式でも変わらず、巻き取り工程が存在するため、その際に剥離がおきやすく製造上大きな問題となる。また、基板をフィルムやプラスチック基材など可撓性基材にしたときには使用時に素子が破壊されてしまうという致命的な欠陥を引き起こす恐れがある。【００１７】
〈貼合方式の従来技術〉
このような観点から貼合時の接合不良を改善する技術がいくつか開示されている。【００１８】
例えば特許文献２には、両方の接合層を同じ材料で構成することで、層間の密着性を向上させる技術が、また、特許文献３では２つの接合面を、湿式法で作製したのち完全に乾燥していない状態で貼合する技術が紹介されている。しかしながら、両方ともに接合面での密着性は不十分であり根本的な解決とはなっていない。【００１９】
その他にも、例えば特許文献４には、接合面に高分子バインダーを存在させ、かつ、素子周囲を接着または融着して接合面の密着性を向上させる技術が、特許文献５では同様の技術思想を、発光層を転写法で作る技術と組合せ、リン光発光にも適用できることが記載されている。【００２０】
周囲を接着することは、素子駆動中の水分や酸素の悪影響を低減し発光寿命を向上させることには寄与するが、前記接合面剥離を根本的に解決できる技術手段ではない。【００２１】
薄膜界面の剥離は、貼合法だけの問題ではない。【００２２】
現在商品化されている有機ＥＬ発光素子は全てガラスが基板になっている可撓性のない発光素子であるが、前記の如く、全固体素子である有機ＥＬ発光素子はフィルムなどの可撓性を有する基板への適用が可能（いわゆるフレキシブルディスプレイの実現）であることが大きな特徴である。【００２３】
現状では、可撓性基材のガスバリア性が不十分なことが、その実用化を遅らせているといわれるが、それ以外の課題として、有機層と対向電極層との剥離も大きな課題である。【００２４】
この課題は、現状が可撓性のない素子であるため、顕在化した課題としてあまり取り上げられていないが、原理上、有機物と対向電極を形成する金属との接着性は低く、根本的な問題である。【００２５】
また、通常適用されている逐次成膜法では、発光層やキャリア輸送・注入層などの有機層を成膜した後に、対向電極（通常は陰極、具体的にはＡｌやＣａ、Ｂａなどの仕事関数の小さい金属）を成膜することになるが、そのとき、すでに成膜されている有機層にダメージを与えてしまうと、有機ＥＬ素子の発光特性や発光寿命などが大きく劣化するという問題点がある。つまり、対向電極と有機層界面の密着性を向上させるために対向電極を強いエネルギー状態で成膜することは不可能であり、実質上、真空蒸着や、穏和な条件下でのスパッタリングで成膜するしかすべがない状況である。【００２６】
この問題点を解決する手段として、対向電極に最も近い有機層の上に、半導体材料や金属からなる緩衝層を設ける技術が、特許文献６や特許文献７等に開示されている。【００２７】
確かにこのような緩衝層を間に入れることで、対向電極成膜時のダメージを低減することは可能ではあるが、製造プロセス的には負荷が増えることになり、生産性の面から決して好ましいものではない。【００２８】
この観点から、貼合法の製造プロセスを考えてみる。【００２９】
貼合は必要な層を全部成膜した後に行われるため、透明電極や対向電極の成膜は最初に行われることになる。【００３０】
金属や金属酸化物を成膜する際は、性能のよい膜とするために、堆積させるときまたは製膜後に高いエネルギーを印加することが望まれるが、貼合法はそれを可能にするひとつの手段であると考えることもできる。【００３１】
つまり、貼合する際の接合面を有機層同士にするとすれば、透明電極と対向電極はそれぞれ性能や生産性の面で最も相応しい方法で予め成膜しておくことができる。【００３２】
その上に適宜有機層を積層して貼合すれば、前記接合面での不具合さえ改善してやれば、性能的にも製造プロセス的にも良好な革新的な方法になりうるものである。【００３３】
貼合法の問題点として、先に接合面での不具合を挙げた。この問題に対し鋭意検討した結果、例えば有機層同士を接合する際には、その接合界面でのキャリア移動が面全体に均一ではなく局所的にキャリアが流れやすい部分と流れにくい部分ができやすいことがわかってきた。特に、有機層界面で発光する蛍光方式はその挙動が顕著であり、発光ムラが起こりやすいことがわかった。【００３４】
一方、リン光方式は、蛍光方式とは異なり、発光層内部に発光領域をもつためか、比較的このような現象がおき難く、特に、発光層の有機層全体における相対的な膜厚比率を上げたときや、発光層の膜厚を厚くしたとき、また、発光層同士を接合する発光層２層としたときなどは、顕微鏡観察でもわからないくらい発光ムラを抑えることが可能であることがわかった。【００３５】
これは、貼合法の最大の難点である、接合界面でのキャリア移動が遅くなるという現象を、逆に有効活用した技術であり、今までに類をみない画期的な発見であるといえる。
【特許文献１】特開２００５−３２７６６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３６７５号公報
【特許文献３】特開平９−３０６６６７号公報
【特許文献４】特開平９−７７３６号公報
【特許文献５】特開２００４−７９３００号公報
【特許文献６】特開２００５−２４３４１１号公報
【特許文献７】特開２００５−１８３０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
有機ＥＬ素子を貼合法にて作製するには以上のような利点があるが、実際に貼合素子を作るうえでは、貼合において貼合面の均一な密着性が必要となる。【００３７】
２枚の基板を貼りあわせ作製する構造の有機ＥＬ素子は、それぞれが分離しないように固定する必要があるが、接着などにより有機層以外の部分を結合させても、素子部（有機層部）が浮き上がってしまう恐れがある。【００３８】
均一な密着性を得るには、有機層のＴｇ以上に加熱し結合させる方法も考えられるが、ポリマー材料の場合Ｔｇが高く、フレキシブル基盤としても用いられる樹脂基板の耐熱性が課題となる。【００３９】
また、機械的圧着の場合、大面積の発光部をもっているとき、全体を均一に圧着することが難しい。【００４０】
従って本発明の目的は、曲面形状を利用して、可撓性を有する屈曲性の基板（フレキ基板）を、張力をかけながら固定することで曲面形状の上で２枚の基板同士、または曲面とフレキ基板を密着させ、貼合力を得ることで、貼合する基板同士が均一な密着性をもつ、曲面を有する有機ＥＬ素子の新たな製造方法およびその形状（形態、構造）を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
本発明の上記目的は以下の手段により達成される。【００４２】
（１）曲率をもつ剛性基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
前記曲率をもつ剛性基板上の凸面側に前記第１基板を設置し、さらに前記第２基板を、それぞれ第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、
第２基板に張力が生じるように、第２基板の対向する両端部を第１基板または剛性基板上に固定させ、
前記曲率をもつ剛性基板上に、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００４３】
（２）曲率をもつ剛性基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板、光透過性の屈曲性の第３基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
曲率をもつ剛性基板上の凸面側に前記第１基板を設置し、さらに前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、その上に前記第３基板を設置し、
第３基板に張力が生じるように、第３基板の対向する両端部を第１基板または剛性基板上に固定させ、
前記曲率をもつ剛性基板上に、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００４４】
（３）曲率をもつ剛性基板であって第１電極層を有する第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
第１基板である前記曲率をもつ剛性基板上の凸面上に、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、
第２基板に張力が生じるように、第２基板の対向する両端部を前記第１基板に固定させ、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００４５】
（４）曲率をもつ剛性基板であって第１電極層を有する第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板、光透過性の屈曲性の第３基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
第１基板である前記曲率をもつ剛性基板上の凸面上に、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、その上に前記第３基板を設置し、
第３基板に張力が生じるように、第３基板の対向する両端部を前記第１基板に固定させ、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態で保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００４６】
（５）張力が生じるように配置する基板両端の固定部の少なくとも一方に、弾性部材からなる張力発生手段を備えたことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００４７】
（６）前記剛性基板が、光透過性または光反射性であることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００４８】
（７）前記剛性基板が、特定の波長を透過または反射させることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００４９】
（８）円筒状剛体で表面に第１電極層を有する第１筒状基板、光透過性の第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
前記第１筒状基板の外表面側に、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が間に有機層を挟むように設置し、
第２基板に張力が生じるように、基板終端部を前記第１筒状基板に接合させ、
前記第１筒状基板、前記第２基板を貼合させた状態を保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００５０】
（９）円筒状剛体基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有し、
円筒状剛体基板上の外表面側に前記第１基板を設置し、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように設置し、
前記第２基板に張力が生じるように、基板終端部を第１基板または円筒状剛体基板に接合させ、前記第１基板、前記第２基板を貼合させた状態を保持することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００５１】
（１０）第１基板、第２基板がともに透明基板であり、円筒状剛体基板に複数巻きされていることを特徴とする前記９に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００５２】
（１１）円筒状剛体基板が光透過性または光反射性であることを特徴とする前記８〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００５３】
（１２）円筒状剛体基板が特定の波長を透過または反射させることを特徴とする前記１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子。【００５４】
（１３）前記８〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子の製造方法であって、円筒状剛体基板に、円筒状剛体基板からみて最も外側に設置した屈曲性の基板をこれに張力をかけながら巻きつけ、前記基板終端を円筒状剛体基板または前記屈曲性の基板の内側に設置された別の屈曲性基板に固定することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光素子の製造方法。
【発明の効果】
【００５５】
本発明により、曲面を有する（湾曲した）有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を、塗布、貼合法により得るときに、剛体曲面基材上において、貼合する屈曲性（柔軟性）の基板にテンションをかけ圧力に転化して、これを貼合する、フレキ基板を用いた、塗布、貼合法による均一な密着性を有する有機ＥＬ素子の製造方法を得る。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】曲率をもつ剛性基板上に有機ＥＬ発光素子を形成するプロセスを示す断面図である。
【図２】請求の範囲第２項に記載の実施形態による有機ＥＬ発光素子を形成するプロセス示す図である。
【図３】請求の範囲第３項に記載の実施形態による有機ＥＬ発光素子を形成するプロセス示す図である。
【図４】請求の範囲第８項に記載の実施形態による筒状の有機ＥＬ発光素子を形成するプロセス示す図である。
【図５】請求の範囲第９項に記載の実施形態を示す概略図である。
【図６】好ましい実施の形態における円筒剛体基板を用いた有機ＥＬ発光素子を形成するプロセスの概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  剛性基板
２  円筒状剛体基板
Ａ  第１基板
Ｂ  第２基板
Ｃ  第３基板
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。【００５９】
本発明は、曲率をもつ剛性基板、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上には、少なくとも１層の有機層を有し、
前記曲率をもつ剛性基板の凸面側に前記第１基板を設置し、さらに前記第２基板を、それぞれ第１電極層と第２電極層が間に有機層を挟むように設置し、
第２基板に張力が生じるように、第２基板の対向する両端部を第１基板または剛性基板上に固定させて、
前記曲率をもつ剛性基板上に、前記第１基板、前記第２基板が貼合された状態で保持されることを特徴とする有機ＥＬ発光素子である。【００６０】
製造される有機ＥＬ発光素子の形状（形態）として、前記の曲率、また剛性基板、屈曲性の第１基板、第２基板等にそれぞれ幾つかの好ましい形態があり、それぞれについて、以下、順次、好ましい実施形態により説明する。【００６１】
（好ましい実施形態）
所定の曲率をもつ剛性基板上に剛性基板と同じ曲率をもつように有機ＥＬ素子を形成する方法について以下説明する。【００６２】
先ず、屈曲性の第１基板、屈曲性の第２基板について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、第１電極層を有する屈曲性の第１基板、第２電極層を有する屈曲性の第２基板を密着・貼合することで製造される。２枚の基板を貼合することで有機ＥＬ素子が形成されるので、各基板上には、貼合されたとき、有機ＥＬ発光素子を形成するに必要な有機層が、適正に積層された状態であることが要求される。【００６３】
例えば、有機層構成が、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子を形成する場合、第１基板として、屈曲性の支持体上に、例えば、第１電極層（陰極）／電子輸送層／発光層と形成したものを準備する。
また、同じく、屈曲性の支持体上に光透過性のある第２電極層（陽極）／正孔輸送層／発光層を積層した第２基板を作製する。【００６４】
２つの基板を有機層が支持体間に挟持されるよう、即ち電極同士が対向するように重ね、密着・貼合することで前記の層構成を有する有機ＥＬ素子が形成される。【００６５】
有機ＥＬ各層のどの位置で貼合するかは任意であり、例えば第１基板として、屈曲性の支持体上に、陰極層／電子輸送層を積層し、第２基板として、屈曲性の支持体上に、陽極層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層を積層して貼合してもよい。【００６６】
また、上記では、同一層同士が貼合されるよう構成しているが、例えば異なった層同士を貼合する形態、例えば、例えば第１基板として、屈曲性の支持体上に、陰極層／電子輸送層を積層し、第２基板として、屈曲性の支持体上に、陽極層／正孔輸送層／発光層を積層し、貼合してもよい。【００６７】
また、一方の基板のみに有機層を形成し貼合してもよい。この場合第１基板、第２基板のどちらかに有機層を全て配置し、他方は電極層のみの構成となる。【００６８】
さらには、有機ＥＬ発光素子の有機層構成は上記の他にも種々提案されており、例えば、支持体上に、陽極／正孔注入・輸送層／発光層／電子注入・輸送層／陰極等、最も単純には、陽極／発光層／陰極等の層構成からなる形態もあり、どのような形態においても、いずれかの層間で分離し第１基板、第２基板を作製して、これを貼合することで同様に実施できるものである。これら有機ＥＬ素子における各有機層、各薄膜の膜厚は、１ｎｍ〜数μｍの範囲に亘るが、これらの有機層が第１基板そして第２基板上にそれぞれ分けて形成され、貼合することで、本発明の有機ＥＬ素子は形成される。
なお、上記各機能層については、公知文献を参照できる。【００６９】
従って、以下の製造プロセスの説明において用いられる第１基板、第２基板において、各基板上の有機層構成は、上記有機ＥＬ層構成のいかなる部分で分離されたものであってもよい。【００７０】
有機ＥＬ素子は、電極間に単数または複数の有機層を積層した構成であり、例えば、前記のような構成を有し、上記以外にも電子阻止層、また正孔阻止層、またバッファー層等適宜必要な層が所定の層順で積層され、両極から注入された正孔および電子等のキャリア移動がスムースに行われるよう構成されている。【００７１】
有機ＥＬ素子を構成するこれら各有機層において、発光層中に含有される有機発光材料としては、カルバゾール、カルボリン、ジアザカルバゾール等の芳香族複素環化合物、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等およびこれらの単独オリゴ体または複合オリゴ体等が挙げられるが、本発明においてはこれに限られるものではなく、広く公知の材料を用いることができる。【００７２】
また発光層中（成膜材料）には、好ましくは０．１〜２０質量％程度のドーパントが発光材料中に含まれてもよい。ドーパントとしては、ペリレン誘導体、ピレン誘導体等公知の蛍光色素等、また、リン光発光タイプの発光層の場合、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）（アセチルアセトナート）イリジウム、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジン）（ピコリナート）イリジウム、などに代表されるオルトメタル化イリジウム錯体等の錯体化合物が同様に０．１〜２０質量％程度含有される。【００７３】
りん光発光方式は、発光層内部に発光領域をもつためか、比較的発光ムラが起こりづらく、貼合法の最大の難点である接合界面でのムラや、キャリア移動が遅くなるという現象を起こしにくいため、貼合法との相性がよい。発光層の膜厚は、１ｎｍ〜数百ｎｍの範囲に亘る。【００７４】
正孔注入・輸送層中に用いられる材料としては、フタロシアニン誘導体、ヘテロ環アゾール類、芳香族三級アミン類、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などに代表される導電性高分子等の高分子材料が、また、発光層に用いられる、例えば、４，４′−ジカルバゾリルビフェニル、１，３−ジカルバゾリルベンゼン等のカルバゾール系発光材料、（ジ）アザカルバゾール類、１，３，５−トリピレニルベンゼンなどのピレン系発光材料に代表される低分子発光材料、ポリフェニレンビニレン類、ポリフルオレン類、ポリビニルカルバゾール類などに代表される高分子発光材料などが挙げられる。【００７５】
電子注入・輸送層材料としては、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物もしくは以下に挙げられる含窒素五員環誘導体がある。即ち、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル）］ベンゼン、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル）−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルトリアゾリル）］ベンゼン等が挙げられる。【００７６】
有機ＥＬ素子、各有機層の膜厚は、０．０５〜０．３μｍ程度必要であり、好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。【００７７】
また、有機層（有機ＥＬ各機能層）の形成方法としては塗布および印刷等が好ましい。【００７８】
塗布は、スピン塗布、転写塗布、イクストリュージョン塗布等が使用できる。材料使用効率を考慮すると、転写塗布、イクストリュージョン塗布のようなパターン塗布できる方法が好ましく、特に転写塗布が好ましい。【００７９】
また、印刷は、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等が使用できる。表示素子としては膜が薄く、素子サイズが微小で、ＲＧＢのパターンの重ね等を考慮すると、オフセット印刷、インクジェット印刷のような高精度高精細印刷が好ましい。【００８０】
各有機材料には溶解特性（溶解パラメータやイオン化ポテンシャル、極性）がそれぞれにあり、溶解できる溶媒には限定がある。またその際には溶解度もそれぞれ違うため、一概に濃度も決めることができないが、本発明において用いられる溶媒の種類は、成膜しようとする有機ＥＬ材料に応じて、前記の条件に適ったものを、公知の溶媒から選択すればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールや、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール，２−メトキシエタノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等のパラフィン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶媒、ピリジン、キノリン、アニリン等のアミン系溶媒、アセトニトリル、バレロニトリル等のニトリル系溶媒、チオフェン、二硫化炭素などの硫黄系溶媒が挙げられる。【００８１】
なお、使用可能な溶媒は、これらに限るものではなく、これらを二種以上混合して溶媒として用いてもよい。【００８２】
これらのうち好ましい例としては、有機ＥＬ材料において、各機能層材料によっても異なるものの、大凡について、良溶媒としては、例えば芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒などであり、好ましくは、芳香族系溶媒、エーテル系溶媒である。また、貧溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、パラフィン系溶媒などが挙げられ、なかでもアルコール系溶媒、パラフィン系溶媒である。【００８３】
本発明においては、予め、第１基板上に第１電極、また第２基板上に第２電極を形成しておくことが好ましく、電極形成には、蒸着等最適のプロセスを用いることができる。電極の形成は、屈曲性の基版として樹脂フィルムを用い、ロールツウロール形態で形成することが好ましい。【００８４】
２つの電極のうち、正孔の注入を行う陽極に使用される導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数をもつものが適しており、銀、金、白金、パラジウム等およびそれらの合金、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＴＯ等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。透光性であることが好ましく、透明電極としてはＩＴＯが好ましい。ＩＴＯ透明電極の形成方法としては、マスク蒸着またはフォトリソパターニング等が使用できるが、これに限られるものではない。【００８５】
また、陰極として使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数をもつものが適しており、マグネシウム、アルミニウム等。合金としては、マグネシウム／銀、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられる。また、その形成方法は、マスク蒸着、フォトリソパターニング、メッキ、印刷等が使用できるが、これに限られるものではない。【００８６】
また、本発明において、屈曲性の基板としては、透明性樹脂フィルムが用いられる。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、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等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリプロピレン等のフィルムが挙げられる。【００８７】
また屈曲性がある金属の薄板等も光透過性を必要としない場合使用可能である。【００８８】
また、本発明において、曲面をもった有機ＥＬ発光素子の作製に用いられ、又その構造の一部を構成する剛性基板、円筒状剛性基板を構成する材料としては、光透過性のもの、また光透過性のないものいずれでもよく、光透過性のガラス、また樹脂からなる成型体や、樹脂からなる成型体でも光透過性のないもの、また光反射性の金属材料からなる成型体、金属の筒などが用いられる。剛性基板、あるいは円筒状剛性基板はこれに屈曲性のシートを重ね張力をかけてこれを貼合圧に転化するため、剛性を有することが必要であり、張力によって撓んだり、変形しない材料で形成される。【００８９】
従って、請求の範囲１に記載された発明は、例えば、ガラス製等の曲率をもつ剛性基板、厚み２００μｍの樹脂シート等で形成された第１電極層を有する屈曲性の第１基板、同じく光透過性の樹脂シートで、第２電極層を有する屈曲性の第２基板をそれぞれ用意し、第１、第２基板の少なくとも一方の基板の電極層上に、少なくとも１層の有機層を有するように構成する。それぞれの有機層は、貼合されたときに有機ＥＬ素子を構成するように２つの基板上に分けて形成されている。例えば、第１基板上にアルミニウム蒸着層からなる第１電極（陰極）／電子輸送層／発光層を形成し、第２基板上にはスパッタで形成したＩＴＯ薄膜を第２電極（陽極）／正孔輸送層／発光層と形成する。なお、第１、第２の基板上に形成する発光層は同組成である。【００９０】
各基板は、電極については、蒸着あるいはスパッタ等、最適な方法でそれぞれ形成することができ（連続してロール形状での形成も可能である）、その後に、各有機層を塗布によりそれぞれ形成できる。【００９１】
このような第１電極層（陰極）また有機層を有する屈曲性の第１基板、光透過性のある第２電極層（陽極）、有機層を有する屈曲性の第２基板を用意して、作製した第１基板、第２基板を、例えばガラス製の、曲率をもつ剛体基板の凸面側に、第１基板を設置する。さらに第２基板を、それぞれ第１電極層と第２電極層が、間に有機層を挟むように設置して、第２基板に張力が生じるように、第２基板の両端部を第１基板または剛性基板上に固定させる。【００９２】
曲率をもつ剛性基板上に、第１、第２基板が張力によって、密着された状態で保持されることで、曲率をもった剛性基板上において、有機層間が均一に密着した状態で、第１基板、第２基板が貼合・保持されて、これにより曲率をもつ有機ＥＬ発光素子が形成される。【００９３】
これを、図を用い説明する。【００９４】
図１は、円筒の一部を曲率方向と直角の方向で切り取った形態をもつ、曲率をもつ剛性基板上に有機ＥＬ発光素子を形成するプロセスを、曲率が最大となる方向からみた断面図で示したものである。【００９５】
剛性基板１、例えばガラス製で、曲率（指定していないが）をもった基板である。第１基板Ａは、例えば、樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み２００μｍ）上に、例えば、蒸着アルミニウム層（２００ｎｍ）からなる第１電極層／電子輸送層／発光層を積層した構成をもつ。また、第２基板Ｂは、同じく、屈曲性の支持体、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み２００μｍ）上にＩＴＯからなる厚み１５０ｎｍの第２電極層（陽極層）／正孔輸送層／そして、同じく発光層を積層した構成を有する（有機層は図では省略されている）。【００９６】
これらを用いて、曲率をもった有機ＥＬ発光素子を、貼合法により以下のプロセスで作製する。【００９７】
先ず、剛性基板１上に第１基板Ａを、貼合したとき第１電極層側（即ち有機層側）が、第２基板Ｂ側にくるように重ねて配置する。次いで、第２基板Ｂをこの上に、同様に有機層側即ち第２電極側が第１基板Ａ側となるよう配置する。配置のときには、第２基板Ｂに、図１においてＦで示す張力をかける。【００９８】
張力は剛性基板１の曲面を構成する曲率の方向に沿って第２基板を引っ張ることで与えるが、この張力Ｆによって第２基板Ｂが、第１基板Ａおよび剛性基板１に対し、その面に垂直な方向に貼合圧ｆを生じさせる。例えば、第２基板Ｂの両端に引っ張り張力を与えてもよいが、例えば、第２基板Ｂの一方の末端を、剛性基板１に対して固定して、剛性基板１の曲面を構成する曲率の方向に沿って第２基板Ｂを他方の末端から引っ張ればよい。【００９９】
上記のように第２基板を剛性基板１に対し剛性基板の曲率の方向に張力を加えた状態で、固定、その状態で保持することで、貼合圧ｆが生じ、これにより均一な密着性をもつ曲面をもつ有機ＥＬ発光素子が得られる。【０１００】
必要とされる張力Ｆの強さは、剛性基板のもつ曲率や素子（発光面）の面積等により一概に規定できないが、貼合圧ｆの値として、少なくとも０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下程度となるような張力であることが好ましい。張力がこれより少ないと全体に亘って均一な密着性が期待できず、また過大になると、有機層（表面）の乱れ、破壊等が起こる。【０１０１】
ここでは、剛性基板をガラス製として、第１基板上の第１電極を反射性電極とした陰極基板、第２基板を陽極基板、即ち、ＩＴＯ透明電極を有する構成としたが、剛性基板をガラス等の透明基板として、逆に、ＩＴＯ電極を有する第２基板、反射性電極を有する第１基板の順に貼合し、第１基板に張力をかけて貼合すればガラス製の剛性基板側から発光を取り出すことができ、負の曲率をもった面から発光させることができる。【０１０２】
次いで、図２に本発明の請求の範囲２に記載の実施形態を示す。【０１０３】
図２も、図１と同様に断面図で示す。前記同様に曲率をもつ金属あるいはガラス等からなる剛性基板１上に、第１電極層を有する屈曲性の第１基板Ａ、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板Ｂを、第１電極層と第２電極層が有機層を挟むように重ねて、さらに、光透過性のやはり屈曲性（可撓性）の第３基板Ｃをその上に配置して、第３基板Ｃに張力Ｆをかける。張力をかけ、第３基板Ｃの両端部を第１基板Ａ、または剛性基板１上に固定して、前記曲率をもつ剛性基板１上に、前記第１基板Ａ、前記第２基板Ｂを貼合させた状態で保持することで、有機ＥＬ発光素子を得る。張力は前記同様に貼合圧ｆが少なくとも０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下程度となるように張力をかけることが好ましい。【０１０４】
この場合、第３基板としては光透過性、屈曲性である他、水分透過率が小さいガスバリア性の樹脂フィルムであることが好ましい。これらのフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン等の前記屈曲性の支持体として挙げられたものが同様に挙げられる。【０１０５】
また、これらプラスチックフィルム上に、透明な厚み数ｎｍ〜数百ｎｍの酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素等透湿度の低い材料からなる薄膜を形成したフィルム、アルミナ蒸着膜等を形成したフィルム、ガスバリア性の膜を形成したフィルムが、透湿度が低いためさらに好ましい。例えば、金属蒸着フィルムである凸版印刷製、ＧＸフィルム、テックバリア（三菱樹脂）等のシリカ蒸着フィルム、また、アルミナ蒸着フィルム等ガスバリア層を形成した上記フィルム等を用いることができる。【０１０６】
例えばガラス、金属等の剛性基板と、第３基板としてこのようなガスバリア性フィルムを用いこの間に第１基板、第２基板を挟持して密着・貼合することで、ガスバリア性が向上した有機ＥＬ発光素子が得られる。これにより光透過性の第２基板、第３基板を介して電界発光を取り出すことができ、曲面を有する電界発光を得ることができる。【０１０７】
また、前記同様に、剛性基板をガラス製として、第１基板、第２基板の貼合順を逆にして第３基板で挟持する構成とすれば、剛性基板のマイナスの曲率側（凹面）から発光を取り出すことができる。凹面側から光を取り出す上記の構成のとき、第３基板は光透過性をもつ必要はないので、例えば、金属ラミネートフィルム等が使用できる。【０１０８】
請求の範囲３に記載の実施形態は、剛性基板上に電極層を配置して、これを第１基板として、電極層上に有機層を配置して、これを第２基板と密着・貼合するものである。【０１０９】
即ち、ガラス等、曲率をもつ剛性基板であって第１電極層を有する第１基板、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板があり、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上には、少なくとも一層の有機層が形成されており、第１基板である曲率をもつ剛性基板上の凸面上に、前記第２基板を、第１電極層と第２電極層が有機層を間に挟むように設置し、第２基板に張力が生じるように、第２基板の両端部を、曲率をもつ第１基板に固定させて、第１基板、第２基板を貼合させた状態で保持する有機ＥＬ発光素子である。図３にこれを示す。【０１１０】
図３図で、第１電極を有する剛性基板１上に、光透過性の第２電極側が第１電極と対向するように光透過性の第２基板Ｂが配置され、張力Ｆをかけられ、両端を剛性基板１上に固定され有機ＥＬ素子を構成する。【０１１１】
剛性基板１の第１電極層上または第２基板の電極層上のいずれかまたは両方に貼合後に有機ＥＬ素子を構成するように各有機層が配置されている。この場合、第２基板上に有機ＥＬ各有機層を形成する方が塗布でこれを形成できるため好ましい態様である。【０１１２】
密着・貼合後、第１電極、第２電極間に電位をかければ電界発光が、光透過性の第２基板を透過して観察される。貼合圧ｆはここでも０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下程度となるように張力Ｆがかけられる。【０１１３】
第１基板となる剛性基板としては金属、ガラス等が挙げられるが、金属とする場合、例えば、曲率をもつアルミニウム板を用いればこれをそのまま反射性電極層として電極を兼ねて用いることもできる。【０１１４】
また、図３の実施形態において、剛性基板をガラスのような透光性の材質で構成し、これにＩＴＯ等からなる透明電極層を設けて第２電極として、これに必ずしも透光性でなくともよい屈曲性のシート上に反射性の第１電極（例えばアルミニウム）を形成し、さらに有機層を形成した第１基板を、電極同士対向するように有機層を挟持して配置し、張力をかけて保持することで同じく有機ＥＬ発光素子を構成する。第１電極層、第２電極層間に電位をかけることで、ガラス製の剛性基板の凹面側から発光を取り出すことができる。【０１１５】
請求の範囲４に記載の実施形態は、請求の範囲３記載の形態において、第２基板Ｂの上に、光透過性の第３基板Ｃを配置して、曲率をもった面上で第３基板Ｃに張力が生じるように剛性基板に対して固定し、有機ＥＬ発光素子を形成するものである。【０１１６】
第３基板としては、請求の範囲２に記載の実施形態（図２）と同様に、光透過性、屈曲性の樹脂フィルム、また、透湿度の小さい（水分透過率の低い）ガスバリア性フィルムであることが好ましい。【０１１７】
上記の実施形態のいずれにおいても、第１基板、第２基板あるいは第３基板を、曲率を有する剛性基板に対して固定して、凸面側の曲率方向に沿って張力をかけるには、張力をかける基板の両端の固定部の少なくともどちらか一方に張力発生手段から張力が伝わればよい。【０１１８】
例えば、一方の端部を固定し他方の端部を張力発生手段に連結して所定の貼合圧ｆが得られるまで張力Ｆをあげた後、他方の端部を固定する。【０１１９】
勿論、両端から、所定の貼合圧が生じるまで、凸面側の曲率方向に沿って張力をかけ、所定の張力に達した後両端部を固定してもよい。【０１２０】
固定手段は、例えば、端部を例えば金属製のフックを用いて固定する、また、直接第２基板の端部をテープ止め、また、溶着等でもよい。【０１２１】
また、前記において、剛性基板は、光透過性でも光反射性でもよく、光透過性の場合には剛性基板側から発光を取り出すよう有機ＥＬ発光素子を構成可能することも可能である。【０１２２】
また、光反射性である場合、例えば金属等の板を用いると電極層を兼ねることができるので、構成が簡素化できる。【０１２３】
また、剛性基板を特定の波長を透過また反射することのできる材料とすれば、例えば白色発光に対して、色温度を変えたりするなどの調色が可能となる。また、剛性基板の曲面上において透過率、または反射率の異なった領域を設ければ、特定の文様、また、表徴、文字等を表示でき好ましい。【０１２４】
次に請求の範囲８に記載の実施形態について図４を用いて説明する。【０１２５】
ここでは、円筒状剛体上に有機ＥＬ発光素子を形成し筒状の発光体をうる。【０１２６】
図４に記載の形態は、円筒状剛体で表面に第１電極層を有する第１筒状基板１′、光透過性の第２電極層を有する屈曲性の第２基板Ｂを準備し、少なくとも一方の基板の電極層上に最低一層の有機層を有するようにする。例えば、第１筒状基板にはアルミニウム蒸着層からなる第１電極（陰極）を作製しておき、第２基板にＩＴＯからなる第２電極（陽極）、さらに有機ＥＬ素子を構成する各有機層を形成しておく。【０１２７】
円筒状剛体で表面に第１電極層を有する第１筒状基板１′の外表面（電極）側に、光透過性の第２電極層を有する屈曲性の第２基板Ｂを、第１電極層と第２電極層が、有機層を間に挟むように設置して、外側の第２基板に円筒面に沿って張力Ｆが生じるように、第２基板の両端部を、円筒状剛体である第１筒状基板に接合させ、第１筒状基板１′、および第２基板Ｂを貼合させた状態で保持して作製するものである。【０１２８】
円筒状剛体としては、例えば、ガラスあるいは樹脂の成型体からなるものを用い、これに第１電極層を形成して、第１筒状基板として用いる。【０１２９】
第１筒状基板１′、また第２基板Ｂの少なくともどちらか一方に有機層を配置してもよく、また、第１筒状基板１′、また第２基板Ｂの両方に有機層を分けて形成して貼合しても構わないが、この形態においては、第２基板Ｂ、即ち、屈曲性がある基材の上に有機層を積層形成する方が効率がよい。【０１３０】
この実施形態においても、前記と同じく第１筒状基板１′（円筒状剛体）に、光透過性の第２電極層を有する屈曲性の第２基板Ｂを、有機層を挟むように密着配置して張力Ｆを第２基板にかけて所定の貼合圧ｆを得て、両端を固定する。第１筒状基板１′上に設けられた第１電極層をアルミニウム等からなる陰極として、屈曲性の透明な光透過性の電極、例えばＩＴＯ電極を陽極としてこれに有機層を保持させた第２基板Ｂを用いれば、円筒状の発光体（照明）が得られる。【０１３１】
第２基板Ｂは両端を重ねて張力をかけてもよく、その後両端を同時に固定すると完全円筒状の発光体（照明）が得られる。【０１３２】
また、ガラス、あるいは樹脂成型体からなる円筒状剛体１′（第１筒状基板）に、第１電極を設けて第１筒状基板とする代わりに、例えばアルミニウム等の金属からなる円筒状剛体をそのまま第１電極として用い（第１筒状基板）、これに有機層を積層した第２基板を貼合し有機ＥＬ発光素子を形成してもよい。【０１３３】
次に、請求の範囲９に記載の実施形態を図５に示す。【０１３４】
図５においては、円筒状剛体基板２、第１電極層を有する屈曲性の第１基板Ａ、光透過性のある第２電極層を有する屈曲性の第２基板Ｂを用いる。【０１３５】
第１基板には例えば陰極層が形成され、第２基板には透明な例えばＩＴＯからなる陽極が形成される。そして第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上には少なくとも一層の有機層を有し、貼合したときに有機ＥＬ素子を構成する各有機層がそれぞれの基板の電極上に分けられて所定の順で積層されている。【０１３６】
円筒状剛体基板２上の外表面側に、第１電極層（陰極）を有する屈曲性の第１基板Ａを設置し、さらに、光透過性のある第２電極層（陽極）を有する屈曲性の第２基板Ｂを、第１電極層と第２電極層が、第１、第２の少なくとも一方の基板の電極層上に形成された有機層を間に挟むように、且つ、第２基板Ｂに、円筒面に沿った張力が生じるように密着・配置する。【０１３７】
即ち、第２基板Ｂの両端の間に引っ張り張力を加える。この張力により貼合圧ｆが所定の値（前記０．１ＭＰａ〜１０Ｍｐａ）に達したとき、第２基板の両端を、第１基板あるいは円筒状剛体に対し固定すれば、所定の貼合圧下において第１基板、第２基板が円筒状剛体基板上において密着された状態で保持される。【０１３８】
第１基板上の第１電極は通常は陰極であって、アルミニウム等の反射性金属電極とし、第２基板は透明電極であるため基材を透明な屈曲性のプラスチックフィルムとすれば、フィルム基材を通して、電界発光が観察される。【０１３９】
また、第１電極を陽極として、第２電極に透明な陰極材料を用いてもよい。この場合に有機層の積層順は逆になる。透明な陰極としては、例えば、アルミニウム等金属を用いその厚みを数Å〜１００Å程度とした層などが挙げられる。【０１４０】
また、第１基板Ａ、第２基板Ｂがともに透明基板のとき、例えば第１基板Ａ上の第１電極を透明な陰極で構成すれば、第２電極はＩＴＯであり透明であるため、第２基板、第１基板を積層して、円筒状に複数回、巻きまわして後、張力（テンション）をかけて密着・固定し貼合することもできる。これにより円筒状発光体の輝度を向上させることができる。【０１４１】
また、第１基板Ａ、第２基板Ｂに加えて、前記請求の範囲２に記載の構成のように、第３基板Ｃを用いて、張力をかける形態があり、同じく第３基板Ｃとしてガスバリア性の透明樹脂フィルムを用いることで、素子を用いた発光体の水分や酸素等、有害ガスに対する耐性を向上させることが可能である。【０１４２】
また、請求の範囲８、９に記載の実施形態において、円筒状剛体また円筒状剛体基板は、光透過性あるいは光反射性であってもよい。光透過性の円筒状剛体としてはガラス、また、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の筒状の透明樹脂成型体が挙げられ、反射性の円筒状剛体としては種々の金属から形成されたパイプが挙げられ、張力による貼合圧で変形等のないものであれば材料の種類は問わない。【０１４３】
第１基板上の第１電極が例えばアルミニウム等の金属の反射性電極である場合には、円筒状剛体が光透過性あるいは光反射性であるかによって電界発光の出射方向に変化はないが、円筒状剛体がガラスのような透明な材料であるとき、前記第１電極を透明なもの（例えば透明陰極）として、これを組み合わせると両電極を介して有機ＥＬ層の両界面から発光が利用でき、円筒状剛体の内面も発光し、全体が発光する蛍光灯のような発光体が得られる。【０１４４】
また、第１筒状基板を形成する円筒状剛体に特定の波長を透過あるいは反射させる性質をもたせれば、前記同様に、色温度調整等の発光色の調色が可能である。【０１４５】
従って、本発明は、請求の範囲１〜１２に記載の実施形態によって限定されるものではなく、前記第１基板、また第２基板あるいは第３基板等屈曲性の基板のうち、曲率をもった剛性基板、また、円筒状剛体に対し、これらの最も外側に配置した屈曲性の基板を、これに張力をかけながら巻きつけ、あるいは貼り付け、基板末端を剛性基板、円筒状剛体、あるいは、巻きつけられた基板の内側に設置された、有機層を挟んで対向する別の屈曲性基板に固定することによって、曲面が必要な有機ＥＬ発光素子を用いた発光体（照明）を、その曲面を利用することで、貼合によって、均一に、かつ、密着性よく得るものである。
【実施例】
【０１４６】
以下好ましい実施の形態をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。【０１４７】
《第２基板：第２電極（陽極）層側基板》
厚さ１００μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人・デユポン社製フィルム、以下、ＰＥＮと略記する）を用い、以下に示す方法で透明ガスバリア層と第２電極層とを形成し、ガスバリア層と第２電極層とをこの順番で有する可撓性支持体を準備した。【０１４８】
〈透明性ガスバリア層の形成〉
準備したＰＥＮ上に、大気圧プラズマ放電処理法を用い、テトラエトキシシラン（反応ガス）を全ガスに対し０．１％用いて、厚さ約９０ｎｍの透明ガスバリア層を形成した。ＪＩＳ  Ｋ−７１２９−１９９２に準拠した方法により水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２％ＲＨ））を測定した結果、１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であった。また、ＪＩＳ  Ｋ−７１２６−１９８７に準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であった。【０１４９】
〈第２電極層の形成〉
形成した透明性ガスバリア層の上に厚さ１２０ｎｍのＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を蒸着法により形成しパターニングを行って第２電極層を形成した。【０１５０】
〈正孔輸送層および発光層の形成〉
正孔輸送層、発光層を形成し、加熱処理した後、除電処理し、室温と同じ温度になるまで冷却した。なお、清浄度はＪＩＳＢ  ９９２０に準拠し測定し、クラス５で行った。【０１５１】
なお、正孔輸送層は正孔輸送層形成用塗布液を、エクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により塗布・乾燥した後加熱処理を行い形成した。【０１５２】
また、発光層は、アライメントマークに従って湿式パターン塗布装置の位置合わせを行い、保持手段で保持した状態でパターン化して形成されている第２電極のパターンに合わせ発光層形成用塗布液を湿式パターン塗布装置により形成した。【０１５３】
なお、正孔輸送層形成用塗布液を塗布する前に、帯状可撓性支持体の洗浄表面改質処理を、波長１８４．９ｎｍの低圧水銀ランプを使用し、照射強度１５ｍＷ／ｃｍ２、距離１０ｍｍで実施した。帯電除去処理は、微弱Ｘ線による除電器を使用し行った。【０１５４】
正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが３０ｎｍになるように塗布し、発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが５０ｎｍになるように塗布した。【０１５５】
（塗布条件）
正孔輸送層形成用塗布液、発光層形成用塗布液の塗布温度は、２５℃とし、乾燥装置および加熱処理装置は除いた他の環境温度は２５℃、大気圧条件で行った。【０１５６】
（乾燥および加熱処理条件）
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、乾燥部ではスリットノズル形式の吐出口から製膜面に向け高さ１００ｍｍ、吐出風速１ｍ／ｓ、幅手の風速分布５％、温度１００℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置により温度２００℃で裏面伝熱方式の熱処理を行って正孔輸送層を形成した。【０１５７】
発光層形成用塗布液を塗布した後、乾燥部ではスリットノズル形式の吐出口から製膜面に向け高さ１００ｍｍ、温度６０℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理部において温度２２０℃で加熱処理を行って発光層を形成した。【０１５８】
（正孔輸送層形成用塗布液）
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製  Ｂｙｔｒｏｎ  Ｐ  ＡＩ  ４０８３）を純水で６５％、メタノールで５％希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。【０１５９】
（発光層形成用塗布液）
導電性ポリマーＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ−〔２−メトキシ−５−（２′−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン〕）を１，２−ジクロロエタン中に溶解し０．２５％溶液とし有機化合物層形成用塗布液として準備した。【０１６０】
《第１基板：第１電極（陰極）層側基板》
厚さ１００μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人・デユポン社製フィルム、以下、ＰＥＮと略記する）を用い、以下に示す方法で透明ガスバリア層と第１電極層とを形成し、ガスバリア層と第１電極層とをこの順番で有する可撓性支持体を準備した。【０１６１】
〈透明性ガスバリア層の形成〉
準備したＰＥＮ上に、第２基板と同様に大気圧プラズマ放電処理法で、厚さ約９０ｎｍの透明ガスバリア層を形成した。ＪＩＳ  Ｋ−７１２９−１９９２に準拠した方法により水蒸気透過率を測定した結果、１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であった。ＪＩＳ  Ｋ−７１２６−１９８７に準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、１０−３ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下であった。【０１６２】
〈第１電極の形成〉
帯状可撓性支持体を使用し、第２電極形成用材料としてＭｇおよび酸化防止としてＡｇを使用し、５×１０−４Ｐａの真空下にて第１電極形成気相堆積装置でＭｇとＡｇを９：１の製膜レートで共蒸着した。膜厚は１００ｎｍとした。【０１６３】
〈電子輸送層および発光層の形成〉
エクストルージョン塗布機を使用した湿式塗布方式により、電子輸送層形成用塗布液、発光層形成用塗布液を用いて、前記帯状可撓性支持体上に形成された第２電極上にそれぞれ、電子輸送層、発光層を形成した。【０１６４】
電子輸送層形成用塗布液は、ＢＣＰ（２０ｍｇ）をトルエン１０ｍｌの比率で溶解した溶液を用いた。【０１６５】
また、発光層は、前記発光層形成用塗布液と同じものを用いた。【０１６６】
なお、電子輸送層形成用塗布液を塗布する前に、同様の洗浄表面改質処理、帯電除去処理を実施した。また、電子輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが１０ｎｍになるように塗布し、発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが３０ｎｍになるように塗布した。【０１６７】
なお、塗布条件、乾燥条件は第２基板を作製するときと同様の条件で行った。【０１６８】
また、発光層形成、乾燥後、発光層は、加熱処理部において温度２２０℃で加熱処理を行った。【０１６９】
《剛性支持部材（芯）の準備》
素子作製に用いる材料として以下の材料を用意した。
アクリル管  φ２００ｍｍ    Ｌ＝１５０ｍｍ    ｔ＝３ｍｍ
両面接着シート（日栄化工株式会社  マトリクス両面粘着シート  ＮＴ−１７００ＭＸ）ゴム（ＮＢＲ  ｔ＝０．５ｍｍ）    図６
ＳＵＳ３０３製のフック            図６
封止フィルム  凸版印刷  ＧＸフィルム
フレキシブル配線（電極取出し用）
アルミ箔粘着テープ（サイド封止用）
《発光素子の作製》
円筒状剛体基板２としてアクリル管（φ２００ｍｍ  Ｌ＝１５０ｍｍ  ｔ＝３ｍｍ）を用い、これに第１基板Ａを両面接着シート（日栄化工株式会社  マトリクス両面粘着シート  ＮＴ−１７００ＭＸ）ａｄを用いて接着した。【０１７０】
次いで、第２基板Ｂを、第２基板Ｂの端部をＮＢＲゴム（厚みｔ＝０．５ｍｍ）Ｇと、基板とゴムを接合するステンレス（ＳＵＳ３０３製）製の接合フックＨを用いて固定し、第２基板Ｂに張力をかけながら巻きつけ、基板の終端とゴムＧをやはりステンレス製の接合フックＨを用いて接合した（図６）。このとき、張力は貼合圧が０．２ＭＰａとなるよう調整した。
（端部はフックを用いないで、直接第２基板の端部同士をテープ止め、また、超音波溶着でもよい。）
さらに、第１基板、第２基板の電極部に電極取り出し用のフレキシブル配線Ｓを接続し、筒の軸方向に電極を取り出した。【０１７１】
さらに、この上から、封止フィルム（凸版印刷  ＧＸフィルム：厚み１００μｍ）を巻きつけ（図では示していない）両端部にサイド封止用のアルミ箔粘着テープＴを巻きつけ封止した。【０１７２】
作製した円筒状の有機ＥＬ発光素子に通電（２．５ｍＡ／ｃｍ２）したところ、接触不良による未発光領域がない発光を示す円筒状の発光素子が得られた。
【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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【国際調査報告】
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