JP2001113214A - 薄膜の形成方法、及び形成装置 - Google Patents
薄膜の形成方法、及び形成装置Info
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
- H10K71/135—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚さが均一な有機薄膜を形成する。
【解決手段】 移動機構１８０は、ヒータ１１０を所定
方向に移動させる。ヒータ１１０は、有機溶液２の塗布
対象であるガラス基板１を保持して、所定温度に加熱す
る。ダイ１３０は、所定温度に加熱されたガラス基板１
上に有機溶液を供給する。センサ１３０ｂは、ガラス基
板１とダイ１３０との距離を測定する。コントローラ１
９０は、センサ１３０ｂの測定結果に応じて、移動機構
１８０を制御し、ガラス基板１とダイ１３０との距離を
一定に保ちながら、所定速度でヒータ１１０を移動させ
て、ガラス基板１上に有機溶液２を塗布して有機薄膜を
形成する。
方向に移動させる。ヒータ１１０は、有機溶液２の塗布
対象であるガラス基板１を保持して、所定温度に加熱す
る。ダイ１３０は、所定温度に加熱されたガラス基板１
上に有機溶液を供給する。センサ１３０ｂは、ガラス基
板１とダイ１３０との距離を測定する。コントローラ１
９０は、センサ１３０ｂの測定結果に応じて、移動機構
１８０を制御し、ガラス基板１とダイ１３０との距離を
一定に保ちながら、所定速度でヒータ１１０を移動させ
て、ガラス基板１上に有機溶液２を塗布して有機薄膜を
形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜の形成方法、
及び、形成装置に関する。
及び、形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機溶液等を基板上に塗布して薄膜を形
成する湿式形成法には、例えばスピンコート、ディップ
コート、ロールコート、ナイフコート、ダイコート等と
呼ばれる方法が知られている。また、薄膜の成膜とパタ
ーニングとを同時に行うことのできる技術には、フレキ
ソ印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等の印刷技術が
知られている。さらに、近年ではインクジェットプリン
タ等で有機溶液を噴出して、薄膜を所定のパターンで成
膜する技術も提案されている。
成する湿式形成法には、例えばスピンコート、ディップ
コート、ロールコート、ナイフコート、ダイコート等と
呼ばれる方法が知られている。また、薄膜の成膜とパタ
ーニングとを同時に行うことのできる技術には、フレキ
ソ印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等の印刷技術が
知られている。さらに、近年ではインクジェットプリン
タ等で有機溶液を噴出して、薄膜を所定のパターンで成
膜する技術も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した各技
術には、以下に示すような問題がある。スピンコートに
よる成膜では、基板上に塗布された材料（有機溶液）
は、材料を滴下する滴下点を中心に円形に広がる。この
ため、滴下点までの距離が等しくない端部を有する四角
い基板上全面に成膜する場合には、図１０に示すよう
に、材料の一部が基板からはみ出してしまう。即ち、材
料の利用効率が悪くなる。特に、発光層を有機材料によ
り形成している有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）
素子では、特に材料が高価であるため、材料の利用効率
が低いと成膜のコストが高くなってしまうという問題が
ある。
術には、以下に示すような問題がある。スピンコートに
よる成膜では、基板上に塗布された材料（有機溶液）
は、材料を滴下する滴下点を中心に円形に広がる。この
ため、滴下点までの距離が等しくない端部を有する四角
い基板上全面に成膜する場合には、図１０に示すよう
に、材料の一部が基板からはみ出してしまう。即ち、材
料の利用効率が悪くなる。特に、発光層を有機材料によ
り形成している有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）
素子では、特に材料が高価であるため、材料の利用効率
が低いと成膜のコストが高くなってしまうという問題が
ある。
【０００４】インクジェットプリンタを用いた成膜技術
では、材料を基板上に噴出させるため、均一な厚さで膜
を形成することが困難であるという問題がある。また、
有機溶液を用いると、インクジェットプリンタの吐出ヘ
ッドが詰まりやすい等、装置の耐久性が悪いという問題
がある。また、スピンコート及びインクジェットプリン
タ以外の上記技術では、厚さが１００ｎｍ以下の薄膜を
基板上に形成することが困難であるという問題がある。
従って、本発明は、低コストで成膜することが可能な薄
膜の形成方法及び形成装置を提供することを目的とす
る。
では、材料を基板上に噴出させるため、均一な厚さで膜
を形成することが困難であるという問題がある。また、
有機溶液を用いると、インクジェットプリンタの吐出ヘ
ッドが詰まりやすい等、装置の耐久性が悪いという問題
がある。また、スピンコート及びインクジェットプリン
タ以外の上記技術では、厚さが１００ｎｍ以下の薄膜を
基板上に形成することが困難であるという問題がある。
従って、本発明は、低コストで成膜することが可能な薄
膜の形成方法及び形成装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の観点にかかる薄膜の形成方法は、溶
液の塗布対象である基板を所定の温度に加熱する加熱工
程と、所定の温度に加熱された前記基板と、前記溶液を
供給するダイの先端に供給された溶液とを接触させる接
触工程と、前記基板を所定の速度で移動させて、該基板
上の所定領域に前記溶液を塗布する塗布工程と、を備え
ることを特徴とする。この発明によれば、基板を所定温
度、例えば基板に塗布する溶液が直ちに乾燥し、且つ乾
きむらが生じないような温度に加熱することができる。
これによって、基板上への溶液の塗布後、溶液を直ちに
乾燥し、乾きむらのない均一な薄膜を形成することがで
きる。また、溶液を基板上の所定領域に塗布するので、
溶液を効率よく使用することができる。
に、本発明の第１の観点にかかる薄膜の形成方法は、溶
液の塗布対象である基板を所定の温度に加熱する加熱工
程と、所定の温度に加熱された前記基板と、前記溶液を
供給するダイの先端に供給された溶液とを接触させる接
触工程と、前記基板を所定の速度で移動させて、該基板
上の所定領域に前記溶液を塗布する塗布工程と、を備え
ることを特徴とする。この発明によれば、基板を所定温
度、例えば基板に塗布する溶液が直ちに乾燥し、且つ乾
きむらが生じないような温度に加熱することができる。
これによって、基板上への溶液の塗布後、溶液を直ちに
乾燥し、乾きむらのない均一な薄膜を形成することがで
きる。また、溶液を基板上の所定領域に塗布するので、
溶液を効率よく使用することができる。
【０００６】前記接触工程の後、前記基板の表面と前記
ダイの先端との距離が所定の値となるように、該基板と
該ダイとの相対位置を調整する位置調整工程をさらに備
え、前記塗布工程は、前記基板の表面と前記ダイの先端
との距離を所定の値に保ちながら、前記溶液を該基板上
に塗布する工程を備えてもよい。このようにすると、基
板に塗布される溶液の厚さを制御することができる。即
ち、基板上に所定の厚さ（例えば、１００ｎｍ以下）の
薄膜を形成することができる。前記塗布工程は、前記溶
液として有機エレクトロルミネッセンス材を含む溶液を
使用する工程を備えてもよい。
ダイの先端との距離が所定の値となるように、該基板と
該ダイとの相対位置を調整する位置調整工程をさらに備
え、前記塗布工程は、前記基板の表面と前記ダイの先端
との距離を所定の値に保ちながら、前記溶液を該基板上
に塗布する工程を備えてもよい。このようにすると、基
板に塗布される溶液の厚さを制御することができる。即
ち、基板上に所定の厚さ（例えば、１００ｎｍ以下）の
薄膜を形成することができる。前記塗布工程は、前記溶
液として有機エレクトロルミネッセンス材を含む溶液を
使用する工程を備えてもよい。
【０００７】本発明の第２の観点にかかる薄膜の形成装
置は、溶液の塗布対象である基板を所定の温度に加熱す
る加熱手段と、所定の温度に加熱された前記基板上に前
記溶液を供給するダイと、前記基板を所定の速度で移動
させて、前記ダイによって供給された前記溶液を該基板
上の所定領域に塗布する塗布手段と、を備えることを特
徴とする。この発明によっても、基板を所定温度、例え
ば基板に塗布する溶液が直ちに乾燥し、且つ乾きむらが
生じないような温度に加熱することができる。これによ
って、基板上への溶液の塗布後、溶液を直ちに乾燥し、
乾きむらのない均一な薄膜を形成することができる。ま
た、溶液を基板上の所定領域に塗布するので、溶液を効
率よく使用することができる。
置は、溶液の塗布対象である基板を所定の温度に加熱す
る加熱手段と、所定の温度に加熱された前記基板上に前
記溶液を供給するダイと、前記基板を所定の速度で移動
させて、前記ダイによって供給された前記溶液を該基板
上の所定領域に塗布する塗布手段と、を備えることを特
徴とする。この発明によっても、基板を所定温度、例え
ば基板に塗布する溶液が直ちに乾燥し、且つ乾きむらが
生じないような温度に加熱することができる。これによ
って、基板上への溶液の塗布後、溶液を直ちに乾燥し、
乾きむらのない均一な薄膜を形成することができる。ま
た、溶液を基板上の所定領域に塗布するので、溶液を効
率よく使用することができる。
【０００８】前記基板と前記ダイの先端との距離が所定
の値となるように、該基板と該ダイとの相対位置を調整
する位置調整手段をさらに備え、前記塗布手段は、前記
基板の表面と前記ダイの先端との距離を所定の値に保ち
ながら、前記溶液を該基板上に塗布してもよい。前記ダ
イは、前記溶液を吐出するための複数の開口を有しても
よい。前記ダイは、毛細管現象を利用して前記溶液を前
記基板上に供給してもよい。前記塗布手段は、前記溶液
として有機エレクトロルミネッセンス材を含む溶液を使
用してもよい。
の値となるように、該基板と該ダイとの相対位置を調整
する位置調整手段をさらに備え、前記塗布手段は、前記
基板の表面と前記ダイの先端との距離を所定の値に保ち
ながら、前記溶液を該基板上に塗布してもよい。前記ダ
イは、前記溶液を吐出するための複数の開口を有しても
よい。前記ダイは、毛細管現象を利用して前記溶液を前
記基板上に供給してもよい。前記塗布手段は、前記溶液
として有機エレクトロルミネッセンス材を含む溶液を使
用してもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施の形態
にかかる有機薄膜の形成方法について図面を参照して説
明する。図１は、第１の実施の形態にかかる形成方法で
使用される形成装置（ダイコータ）の構成図である。ダ
イコータは、図１に示すように、ヒータ１１０と、材料
容器１２０と、ダイ１３０と、フィルタ１４０と、バル
ブ１５０と、ポンプ１６０と、バッファ１７０と、移動
機構１８０と、コントローラ１９０と、から構成されて
いる。
にかかる有機薄膜の形成方法について図面を参照して説
明する。図１は、第１の実施の形態にかかる形成方法で
使用される形成装置（ダイコータ）の構成図である。ダ
イコータは、図１に示すように、ヒータ１１０と、材料
容器１２０と、ダイ１３０と、フィルタ１４０と、バル
ブ１５０と、ポンプ１６０と、バッファ１７０と、移動
機構１８０と、コントローラ１９０と、から構成されて
いる。
【００１０】ヒータ１１０は、真空チャック等を備えて
表面にＩＴＯ等のアノード電極（図示せず）が成膜され
たガラス基板１を吸着し又は支持部材でガラス基板１を
固定し、ガラス基板１を所定温度に保持する。材料容器
１２０は、ガラス基板１上に形成する有機薄膜の材料
（有機溶液）２を保持し、ダイ１３０に供給する。ダイ
１３０は、材料容器１２０から供給された有機溶液２
を、先端のノズル部１３０ａから吐出してガラス基板１
上に塗布する。また、ノズル部１３０ａは、図１に示す
ように、その先端に傾斜（段差）を有する。なお、ノズ
ル部１３０ａの傾斜は、ダイ１３０とガラス基板１との
間の距離が、ガラス基板１の進行方向の方で大きくなる
ような傾斜である。また、ダイ１３０は、その先端部
に、ガラス基板１とダイ１３０の先端との間の距離を測
定するセンサ１３０ｂを備えている。センサ１３０ｂ
は、ガラス基板１への有機溶液２の塗布時に、測定結果
をコントローラ１９０に出力する。
表面にＩＴＯ等のアノード電極（図示せず）が成膜され
たガラス基板１を吸着し又は支持部材でガラス基板１を
固定し、ガラス基板１を所定温度に保持する。材料容器
１２０は、ガラス基板１上に形成する有機薄膜の材料
（有機溶液）２を保持し、ダイ１３０に供給する。ダイ
１３０は、材料容器１２０から供給された有機溶液２
を、先端のノズル部１３０ａから吐出してガラス基板１
上に塗布する。また、ノズル部１３０ａは、図１に示す
ように、その先端に傾斜（段差）を有する。なお、ノズ
ル部１３０ａの傾斜は、ダイ１３０とガラス基板１との
間の距離が、ガラス基板１の進行方向の方で大きくなる
ような傾斜である。また、ダイ１３０は、その先端部
に、ガラス基板１とダイ１３０の先端との間の距離を測
定するセンサ１３０ｂを備えている。センサ１３０ｂ
は、ガラス基板１への有機溶液２の塗布時に、測定結果
をコントローラ１９０に出力する。
【００１１】フィルタ１４０、バルブ１５０、ポンプ１
６０、及び、バッファ１７０は、図１に示すように、材
料容器１２０とダイ１３０との間に設置されている。フ
ィルタ１４０は、材料容器１２０から供給された有機溶
液２の不純物を取り除き、バルブ１５０は、有機溶液２
の流量を制御する。ポンプ１６０は、ダイ１３０に供給
される有機溶液２に圧力を加えることによって、有機溶
液２をダイ１３０のノズル部１３０ａから吐出させる。
バッファ１７０は、有機溶液２がノズル部１３０ａから
一定の割合で吐出され、均一な厚さの有機薄膜が形成さ
れるように、ダイ１３０内の圧力を調整するために設け
られている。
６０、及び、バッファ１７０は、図１に示すように、材
料容器１２０とダイ１３０との間に設置されている。フ
ィルタ１４０は、材料容器１２０から供給された有機溶
液２の不純物を取り除き、バルブ１５０は、有機溶液２
の流量を制御する。ポンプ１６０は、ダイ１３０に供給
される有機溶液２に圧力を加えることによって、有機溶
液２をダイ１３０のノズル部１３０ａから吐出させる。
バッファ１７０は、有機溶液２がノズル部１３０ａから
一定の割合で吐出され、均一な厚さの有機薄膜が形成さ
れるように、ダイ１３０内の圧力を調整するために設け
られている。
【００１２】移動機構１８０は、ヒータ１１０を保持
し、ヒータ１１０を水平方向、垂直方向に移動させる。
コントローラ１９０は、予め提供されたプログラム等に
基づいて、ヒータ１１０、バルブ１５０、ポンプ１６
０、及び、移動機構１８０等の動作を制御する。特に有
機溶液２をガラス基板１上に塗布する際、コントローラ
１９０は、センサ１３０ｂからの測定結果に応じて移動
機構１８０の動作を制御する。
し、ヒータ１１０を水平方向、垂直方向に移動させる。
コントローラ１９０は、予め提供されたプログラム等に
基づいて、ヒータ１１０、バルブ１５０、ポンプ１６
０、及び、移動機構１８０等の動作を制御する。特に有
機溶液２をガラス基板１上に塗布する際、コントローラ
１９０は、センサ１３０ｂからの測定結果に応じて移動
機構１８０の動作を制御する。
【００１３】次に、以上に示した構成のダイコータを用
いた有機薄膜の形成方法について説明する。なお、以下
の説明では省略するが、ダイコータを構成する各部の動
作は、コントローラ１９０によって制御されている。ま
た、以下では、厚さが５０〜１００ｎｍの有機薄膜を形
成する場合について説明する。始めに、有機薄膜の形成
で使用する有機溶液２を用意する。有機薄膜の形成で使
用される有機溶液２は、例えば以下に示す２種類の方法
で生成される。
いた有機薄膜の形成方法について説明する。なお、以下
の説明では省略するが、ダイコータを構成する各部の動
作は、コントローラ１９０によって制御されている。ま
た、以下では、厚さが５０〜１００ｎｍの有機薄膜を形
成する場合について説明する。始めに、有機薄膜の形成
で使用する有機溶液２を用意する。有機薄膜の形成で使
用される有機溶液２は、例えば以下に示す２種類の方法
で生成される。
【００１４】第１の方法では、ホモミキサー中で、水と
水に不溶性のチオフェン誘導体とをポリアクリル酸アン
モニウム塩で混ぜ合わせることによって、エマルジョン
化する。その後、エマルジョン化した液体に過硫酸物等
を加えて懸濁重合（パール重合）し、０．１〜１０ｗｔ
％（固形分濃度）の重合体溶液を生成する。そして、こ
の溶液を２倍の量のイソプロピルアルコールで希釈して
有機溶液２を生成する。第２の方法では、ホモミキサー
中で、水と水に不溶性のアニリン誘導体をポリスルホン
酸ナトリウムで混ぜ合わせることによって、エマルジョ
ン化する。その後、エマルジョン化した溶液に酸化剤で
ある塩化鉄（III） を加えて懸濁重合（パール重合）
し、０．１〜１０ｗｔ％（固形分濃度）の重合体溶液を
生成する。そして、この溶液を２倍の量のイソプロピル
アルコールで希釈して有機溶液２を生成する。
水に不溶性のチオフェン誘導体とをポリアクリル酸アン
モニウム塩で混ぜ合わせることによって、エマルジョン
化する。その後、エマルジョン化した液体に過硫酸物等
を加えて懸濁重合（パール重合）し、０．１〜１０ｗｔ
％（固形分濃度）の重合体溶液を生成する。そして、こ
の溶液を２倍の量のイソプロピルアルコールで希釈して
有機溶液２を生成する。第２の方法では、ホモミキサー
中で、水と水に不溶性のアニリン誘導体をポリスルホン
酸ナトリウムで混ぜ合わせることによって、エマルジョ
ン化する。その後、エマルジョン化した溶液に酸化剤で
ある塩化鉄（III） を加えて懸濁重合（パール重合）
し、０．１〜１０ｗｔ％（固形分濃度）の重合体溶液を
生成する。そして、この溶液を２倍の量のイソプロピル
アルコールで希釈して有機溶液２を生成する。
【００１５】有機薄膜の形成では、有機薄膜の使用目的
等に応じて、以上のようにして生成された有機溶液２を
材料容器１２０に充填する。そして、処理対象であるガ
ラス基板１をヒータ１１０の所定位置に設置する。な
お、処理対象であるガラス基板１の表面は、予め、有機
洗浄液で洗浄された後、酸素プラズマによってさらに洗
浄されている。なお、酸素プラズマを用いた洗浄処理
は、２５０Ｗの電力で約７分間行われる。ガラス基板１
をヒータ１１０に設置した後、以下に示す塗布条件で、
図２に示すようにして有機薄膜が形成される。
等に応じて、以上のようにして生成された有機溶液２を
材料容器１２０に充填する。そして、処理対象であるガ
ラス基板１をヒータ１１０の所定位置に設置する。な
お、処理対象であるガラス基板１の表面は、予め、有機
洗浄液で洗浄された後、酸素プラズマによってさらに洗
浄されている。なお、酸素プラズマを用いた洗浄処理
は、２５０Ｗの電力で約７分間行われる。ガラス基板１
をヒータ１１０に設置した後、以下に示す塗布条件で、
図２に示すようにして有機薄膜が形成される。
【００１６】ガラス基板１の温度：１１５℃ 有機溶液２の塗布速度（ヒータ１１０の移動速度）：２
ｍｍ／ｓ 有機溶液２の供給速度：０．０５ｍｌ／ｍｉｎ コーティングギャップ：０．１ｍｍ なお、コーティングギャップとは、有機溶液２を塗布し
ている間の、ガラス基板１とダイ１３０との間の最短距
離のことである。また、上記塗布条件は厚さが５０〜１
００ｎｍの有機薄膜を形成する場合の条件であり、特に
厚さが６５ｎｍの有機薄膜の形成に最適な条件である。
ｍｍ／ｓ 有機溶液２の供給速度：０．０５ｍｌ／ｍｉｎ コーティングギャップ：０．１ｍｍ なお、コーティングギャップとは、有機溶液２を塗布し
ている間の、ガラス基板１とダイ１３０との間の最短距
離のことである。また、上記塗布条件は厚さが５０〜１
００ｎｍの有機薄膜を形成する場合の条件であり、特に
厚さが６５ｎｍの有機薄膜の形成に最適な条件である。
【００１７】ガラス基板１が上記温度になった後、移動
機構１８０は、ヒータ１１０を水平方向に移動させ、図
２（ａ）に示すように、ガラス基板１を所定位置に配置
する。そして、移動機構１８０は、ヒータ１１０を垂直
方向に移動して、図２（ｂ）に示すように、ガラス基板
１を有機溶液２に接触させる。このときダイ１３０はガ
ラス基板１と離間している。
機構１８０は、ヒータ１１０を水平方向に移動させ、図
２（ａ）に示すように、ガラス基板１を所定位置に配置
する。そして、移動機構１８０は、ヒータ１１０を垂直
方向に移動して、図２（ｂ）に示すように、ガラス基板
１を有機溶液２に接触させる。このときダイ１３０はガ
ラス基板１と離間している。
【００１８】そして、移動機構１８０は、コーティング
ギャップを０．５ｍｍ以下（具体的には、０．１ｍｍ）
に位置調整して保持しながら、上記塗布速度でヒータ１
１０を所定の方向に移動させることによってガラス基板
１を移動させ、図２（ｃ）に示すように、ガラス基板１
上に有機溶液２を塗布する。また、有機溶液２の塗布中
は、ダイ１３０から上記供給速度で有機溶液２がガラス
基板１上に供給される。なお、上記したように、有機溶
液２の塗布時は、コントローラ１９０が、センサ１３０
ｂの測定結果によって、上記コーティングギャップを保
持するように移動機構１８０を制御している。有機溶液
２のガラス基板１上への塗布が終了すると、即ち、ガラ
ス基板１が所定距離だけ移動すると、移動機構１８０
は、ヒータ１１０を垂直方向に移動させて、図２（ｄ）
に示すように、有機溶液２をガラス基板１から離脱させ
る。次いで有機溶液２の乾燥後、Ｃａ等のカソード電極
を成膜する。
ギャップを０．５ｍｍ以下（具体的には、０．１ｍｍ）
に位置調整して保持しながら、上記塗布速度でヒータ１
１０を所定の方向に移動させることによってガラス基板
１を移動させ、図２（ｃ）に示すように、ガラス基板１
上に有機溶液２を塗布する。また、有機溶液２の塗布中
は、ダイ１３０から上記供給速度で有機溶液２がガラス
基板１上に供給される。なお、上記したように、有機溶
液２の塗布時は、コントローラ１９０が、センサ１３０
ｂの測定結果によって、上記コーティングギャップを保
持するように移動機構１８０を制御している。有機溶液
２のガラス基板１上への塗布が終了すると、即ち、ガラ
ス基板１が所定距離だけ移動すると、移動機構１８０
は、ヒータ１１０を垂直方向に移動させて、図２（ｄ）
に示すように、有機溶液２をガラス基板１から離脱させ
る。次いで有機溶液２の乾燥後、Ｃａ等のカソード電極
を成膜する。
【００１９】以上のようにして、ガラス基板１上に有機
溶液２が塗布される。また、以上のようにしてガラス基
板１を加熱しながら有機溶液２を塗布するので、有機溶
液２を速く乾燥させることができる。さらに、以上のよ
うにして、コーティングギャップを保持しながら一定の
塗布速度で有機溶液２をガラス基板１上に塗布するの
で、有機溶液２の乾燥にむらがなく、厚さが均一な有機
薄膜を形成することができる。また、上記したように有
機溶液２がガラス基板１上の所定領域にのみ塗布される
ので、材料の利用効率が高く、成膜コストを抑えること
ができる。特に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）材のような高価な材料を使用した場合、この効果が
大きい。
溶液２が塗布される。また、以上のようにしてガラス基
板１を加熱しながら有機溶液２を塗布するので、有機溶
液２を速く乾燥させることができる。さらに、以上のよ
うにして、コーティングギャップを保持しながら一定の
塗布速度で有機溶液２をガラス基板１上に塗布するの
で、有機溶液２の乾燥にむらがなく、厚さが均一な有機
薄膜を形成することができる。また、上記したように有
機溶液２がガラス基板１上の所定領域にのみ塗布される
ので、材料の利用効率が高く、成膜コストを抑えること
ができる。特に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセン
ス）材のような高価な材料を使用した場合、この効果が
大きい。
【００２０】次に、本発明の第２の実施の形態にかかる
有機薄膜の形成方法について図面を参照して説明する。
図３は、第２の実施の形態にかかる形成方法で使用され
る形成装置（ダイコータ）の構成図である。ダイコータ
は、図３に示すように、ヒータ２１０と、ダイ２３０
と、移動機構２８０と、コントローラ２９０と、から構
成されている。
有機薄膜の形成方法について図面を参照して説明する。
図３は、第２の実施の形態にかかる形成方法で使用され
る形成装置（ダイコータ）の構成図である。ダイコータ
は、図３に示すように、ヒータ２１０と、ダイ２３０
と、移動機構２８０と、コントローラ２９０と、から構
成されている。
【００２１】ヒータ２１０は、真空チャック等を備えて
表面にＩＴＯ等のアノード電極（図示せず）が成膜され
たガラス基板１を吸着し又は支持部材でガラス基板１を
固定し、ガラス基板１を所定温度に保持する。また、ヒ
ータ２１０は、ガラス基板１を吸着する側に、ガラス基
板１とダイ２３０の先端との距離を測定するセンサ２１
０ａを備えている。そして、センサ２１０ａは、ガラス
基板１への有機溶液２の塗布時に、測定結果をコントロ
ーラ２９０に出力する。ダイ２３０は、その内部に、ガ
ラス基板１上に形成する有機薄膜の材料である有機溶液
２を保持する。また、ダイ２３０は、その内部に上下移
動が可能なノズル部２３０ａと、その上部に開閉可能な
蓋２３０ｂと、を備えている。そして、ダイ２３０は、
後述するようにして、ガラス基板１上に有機溶液２を塗
布し、有機薄膜を形成する。
表面にＩＴＯ等のアノード電極（図示せず）が成膜され
たガラス基板１を吸着し又は支持部材でガラス基板１を
固定し、ガラス基板１を所定温度に保持する。また、ヒ
ータ２１０は、ガラス基板１を吸着する側に、ガラス基
板１とダイ２３０の先端との距離を測定するセンサ２１
０ａを備えている。そして、センサ２１０ａは、ガラス
基板１への有機溶液２の塗布時に、測定結果をコントロ
ーラ２９０に出力する。ダイ２３０は、その内部に、ガ
ラス基板１上に形成する有機薄膜の材料である有機溶液
２を保持する。また、ダイ２３０は、その内部に上下移
動が可能なノズル部２３０ａと、その上部に開閉可能な
蓋２３０ｂと、を備えている。そして、ダイ２３０は、
後述するようにして、ガラス基板１上に有機溶液２を塗
布し、有機薄膜を形成する。
【００２２】移動機構２８０は、ヒータ２１０を保持
し、ヒータ２１０を水平方向に移動させることによっ
て、ガラス基板１を移動させる。コントローラ２９０
は、予め提供されたプログラム等に基づいて、ヒータ２
１０、ノズル部２３０ａ、及び、移動機構２８０等の動
作を制御する。特に有機溶液２をガラス基板１に塗布す
る際、コントローラ２９０は、センサ２１０ａからの測
定結果に応じて、ノズル部２３０ａ及び移動機構２８０
の動作を制御する。
し、ヒータ２１０を水平方向に移動させることによっ
て、ガラス基板１を移動させる。コントローラ２９０
は、予め提供されたプログラム等に基づいて、ヒータ２
１０、ノズル部２３０ａ、及び、移動機構２８０等の動
作を制御する。特に有機溶液２をガラス基板１に塗布す
る際、コントローラ２９０は、センサ２１０ａからの測
定結果に応じて、ノズル部２３０ａ及び移動機構２８０
の動作を制御する。
【００２３】次に、以上に示した構成のダイコータを用
いた有機薄膜の形成方法を説明する。なお、以下の説明
では省略するが、ダイコータを構成する各部の動作は、
コントローラ２９０によって制御されている。また、使
用する有機溶液２は、第１の実施の形態と同様の方法で
生成される。始めに、第１の実施の形態と同様に、予め
表面を洗浄されたガラス基板１がヒータ２１０の所定位
置に設置される。
いた有機薄膜の形成方法を説明する。なお、以下の説明
では省略するが、ダイコータを構成する各部の動作は、
コントローラ２９０によって制御されている。また、使
用する有機溶液２は、第１の実施の形態と同様の方法で
生成される。始めに、第１の実施の形態と同様に、予め
表面を洗浄されたガラス基板１がヒータ２１０の所定位
置に設置される。
【００２４】そして、ガラス基板１が所定温度（例え
ば、１１５℃）になった後、移動機構２８０は、ヒータ
２１０を移動させ、図４（ａ）に示すように、ガラス基
板１を所定位置に配置する。ガラス基板１が所定位置に
配置された後、図４（ｂ）に示すように、蓋２３０ｂが
解放され、ノズル部２３０ａが上昇する。ノズル部２３
０ａが上昇すると、ダイ２３０内の有機溶液２は、毛細
管現象によってノズル部２３０ａの先端まで供給され
る。そして、移動機構２８０は、ヒータ２１０の移動を
開始する。なお、図４（ｂ）中では、ヒータ２１０の移
動方向を矢印で示している。
ば、１１５℃）になった後、移動機構２８０は、ヒータ
２１０を移動させ、図４（ａ）に示すように、ガラス基
板１を所定位置に配置する。ガラス基板１が所定位置に
配置された後、図４（ｂ）に示すように、蓋２３０ｂが
解放され、ノズル部２３０ａが上昇する。ノズル部２３
０ａが上昇すると、ダイ２３０内の有機溶液２は、毛細
管現象によってノズル部２３０ａの先端まで供給され
る。そして、移動機構２８０は、ヒータ２１０の移動を
開始する。なお、図４（ｂ）中では、ヒータ２１０の移
動方向を矢印で示している。
【００２５】ヒータ２１０が移動し、図４（ｃ）に示す
ように、ガラス基板１がノズル部２３０ａ先端の有機溶
液２に接触すると、コーティングギャップが所定の値
（例えば、０．１ｍｍ）となるように、ノズル部２３０
ａが上下移動する。なお、上記したように、ガラス基板
１とノズル部２３０ａ先端との距離は、センサ２１０ａ
によって測定される。そして、コントローラ２９０は、
センサ２１０ａからの測定結果により、ノズル部２３０
ａの移動を制御することによって、コーティングギャッ
プを所定値に保つことができる。
ように、ガラス基板１がノズル部２３０ａ先端の有機溶
液２に接触すると、コーティングギャップが所定の値
（例えば、０．１ｍｍ）となるように、ノズル部２３０
ａが上下移動する。なお、上記したように、ガラス基板
１とノズル部２３０ａ先端との距離は、センサ２１０ａ
によって測定される。そして、コントローラ２９０は、
センサ２１０ａからの測定結果により、ノズル部２３０
ａの移動を制御することによって、コーティングギャッ
プを所定値に保つことができる。
【００２６】その後、図４（ｄ）に示すように、移動機
構２８０は、ヒータ２１０を移動させていき、ガラス基
板１上に有機溶液２が塗布される。ガラス基板１上の所
定領域に有機溶液２が塗布されると、図４（ｅ）に示す
ように、ノズル部２３０ａが下降して有機溶液２をガラ
ス基板１から脱離させる。そして、ノズル部２３０ａが
ダイ２３０内に収納された後、図４（ｆ）に示すよう
に、蓋２３０ｂが閉鎖される。次いで有機溶液２の乾燥
後、Ｃａ等のカソード電極を成膜する。
構２８０は、ヒータ２１０を移動させていき、ガラス基
板１上に有機溶液２が塗布される。ガラス基板１上の所
定領域に有機溶液２が塗布されると、図４（ｅ）に示す
ように、ノズル部２３０ａが下降して有機溶液２をガラ
ス基板１から脱離させる。そして、ノズル部２３０ａが
ダイ２３０内に収納された後、図４（ｆ）に示すよう
に、蓋２３０ｂが閉鎖される。次いで有機溶液２の乾燥
後、Ｃａ等のカソード電極を成膜する。
【００２７】以上のようにして、ガラス基板１上に有機
溶液２が塗布される。また、以上のようにしてガラス基
板１を加熱しながら有機溶液２を塗布しているので、有
機溶液２を速く乾燥させることができる。さらに、以上
のようにして、コーティングギャップを保持しながら一
定の塗布速度で有機溶液２をガラス基板１上に塗布する
ので、有機溶液２の乾燥にむらがなく、厚さが均一な有
機薄膜を形成することができる。
溶液２が塗布される。また、以上のようにしてガラス基
板１を加熱しながら有機溶液２を塗布しているので、有
機溶液２を速く乾燥させることができる。さらに、以上
のようにして、コーティングギャップを保持しながら一
定の塗布速度で有機溶液２をガラス基板１上に塗布する
ので、有機溶液２の乾燥にむらがなく、厚さが均一な有
機薄膜を形成することができる。
【００２８】また、上記したように有機溶液２がガラス
基板１上の所定領域にのみ塗布されるので、材料の利用
効率が高く、成膜コストを抑えることができる。特に、
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材のような高価
な材料を使用した場合、この効果が大きい。さらに、以
上に示したように、有機溶液２は毛細管現象によってノ
ズル部２３０ａの先端まで供給されるため、ポンプ等を
設ける必要がない。このため、装置の構成が簡単にな
り、装置コストを抑えることができる。
基板１上の所定領域にのみ塗布されるので、材料の利用
効率が高く、成膜コストを抑えることができる。特に、
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材のような高価
な材料を使用した場合、この効果が大きい。さらに、以
上に示したように、有機溶液２は毛細管現象によってノ
ズル部２３０ａの先端まで供給されるため、ポンプ等を
設ける必要がない。このため、装置の構成が簡単にな
り、装置コストを抑えることができる。
【００２９】なお、第１及び第２の実施の形態で示した
ノズル部１３０ａ，２３０ａに、例えば図５に示すよう
な開口を形成してもよい。このような開口を形成された
ノズル部３３０ａを有するダイ３３０を使用すると、例
えば図６に示すように、有機溶液２の塗布領域を複数の
領域に分割することができる。また、第１及び第２の実
施の形態で、ガラス基板１上の複数の領域に有機溶液２
を塗布するようにしてもよい。具体的には、例えば図
７、図８に示すような順序で、ガラス基板１上に有機溶
液２を塗布する。
ノズル部１３０ａ，２３０ａに、例えば図５に示すよう
な開口を形成してもよい。このような開口を形成された
ノズル部３３０ａを有するダイ３３０を使用すると、例
えば図６に示すように、有機溶液２の塗布領域を複数の
領域に分割することができる。また、第１及び第２の実
施の形態で、ガラス基板１上の複数の領域に有機溶液２
を塗布するようにしてもよい。具体的には、例えば図
７、図８に示すような順序で、ガラス基板１上に有機溶
液２を塗布する。
【００３０】始めに、ダイコータ（形成装置）は、第１
及び第２の実施の形態と同様にして、図７（ａ）〜
（ｅ）に示すように、ガラス基板１の半分の領域に有機
溶液２を塗布する。次に、ダイコータは、第１及び第２
の実施の形態と同様にして、図８（ａ）〜（ｅ）に示す
ように、ガラス基板１のもう半分の領域に有機溶液２を
塗布する。以上のように、有機溶液２の塗布途中に、ダ
イ３３０（有機溶液２）とガラス基板１とを引き離すこ
とによって、図６に示したように、有機溶液２をガラス
基板１上に、断続的に塗布することができる。
及び第２の実施の形態と同様にして、図７（ａ）〜
（ｅ）に示すように、ガラス基板１の半分の領域に有機
溶液２を塗布する。次に、ダイコータは、第１及び第２
の実施の形態と同様にして、図８（ａ）〜（ｅ）に示す
ように、ガラス基板１のもう半分の領域に有機溶液２を
塗布する。以上のように、有機溶液２の塗布途中に、ダ
イ３３０（有機溶液２）とガラス基板１とを引き離すこ
とによって、図６に示したように、有機溶液２をガラス
基板１上に、断続的に塗布することができる。
【００３１】また、第１及び第２の実施の形態で示した
ノズル部１３０ａ、２３０ａに、図５に示したような開
口を形成し、図７及び図８に示したようにして、有機溶
液２を塗布することによって、図９に示すように、有機
溶液２の塗布領域をさらに多くの領域に分割することが
できる。また、第１及び第２の実施の形態で示した形成
方法を有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製
造に適用する場合、有機溶液２を有機ＥＬ素子の発光層
の材料であるポリマーの溶液とすればよい。
ノズル部１３０ａ、２３０ａに、図５に示したような開
口を形成し、図７及び図８に示したようにして、有機溶
液２を塗布することによって、図９に示すように、有機
溶液２の塗布領域をさらに多くの領域に分割することが
できる。また、第１及び第２の実施の形態で示した形成
方法を有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製
造に適用する場合、有機溶液２を有機ＥＬ素子の発光層
の材料であるポリマーの溶液とすればよい。
【００３２】また、第２の実施の形態で示したノズル部
２３０ａは、第１の実施の形態で示したノズル部１３０
ａと同様に、その先端に傾斜（段差）を有してもよい。
さらに、以上に示した形成方法及び形成装置は、有機溶
液以外で薄膜を形成する場合にも適用可能である。
２３０ａは、第１の実施の形態で示したノズル部１３０
ａと同様に、その先端に傾斜（段差）を有してもよい。
さらに、以上に示した形成方法及び形成装置は、有機溶
液以外で薄膜を形成する場合にも適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によって、基板を所定温度、例えば基板に塗布する溶液
が直ちに乾燥し、且つ乾きむらが生じないような温度に
加熱することができる。これによって、基板上への溶液
の塗布後、溶液を直ちに乾燥し、乾きむらのない均一な
薄膜を形成することができる。また、ダイによって基板
上の所定領域に溶液を塗布するので、溶液（材料）を有
効に利用することができる。さらに、基板への溶液の供
給に毛細管現象を利用することによって、装置の構成を
簡単にすることができる。
によって、基板を所定温度、例えば基板に塗布する溶液
が直ちに乾燥し、且つ乾きむらが生じないような温度に
加熱することができる。これによって、基板上への溶液
の塗布後、溶液を直ちに乾燥し、乾きむらのない均一な
薄膜を形成することができる。また、ダイによって基板
上の所定領域に溶液を塗布するので、溶液（材料）を有
効に利用することができる。さらに、基板への溶液の供
給に毛細管現象を利用することによって、装置の構成を
簡単にすることができる。
【図１】第１の実施の形態にかかる形成装置（ダイコー
タ）の構成図である。
タ）の構成図である。
【図２】図１に示した形成装置による、ガラス基板上へ
の有機溶液の塗布工程を示す図である。
の有機溶液の塗布工程を示す図である。
【図３】第２の実施の形態にかかる形成装置（ダイコー
タ）の構成図である。
タ）の構成図である。
【図４】図３に示した形成装置による、ガラス基板上へ
の有機溶液の塗布工程を示す図である。
の有機溶液の塗布工程を示す図である。
【図５】形成装置を構成するダイの先端部に形成された
開口の例を示す図である。
開口の例を示す図である。
【図６】図５のダイによって、有機溶液を塗布されたガ
ラス基板の表面を示す図である。
ラス基板の表面を示す図である。
【図７】有機溶液を塗布する際の、他の塗布工程の前半
を示す図である。
を示す図である。
【図８】有機溶液を塗布する際の、他の塗布工程の後半
を示す図である。
を示す図である。
【図９】図５のダイによって、図７及び図８に示す塗布
工程で有機溶液を塗布されたガラス基板の表面を示す図
である。
工程で有機溶液を塗布されたガラス基板の表面を示す図
である。
【図１０】スピンコートによって塗布された溶液と、四
角い基板との関係を示す図である。
角い基板との関係を示す図である。
１・・・ガラス基板、２・・・有機溶液、１１０・・・ヒータ、
１２０・・・材料容器、１３０・・・ダイ、１３０ａ・・・ノズ
ル部、１３０ｂ・・・センサ、１４０・・・フィルタ、１５０
・・・バルブ、１６０・・・ポンプ、１７０・・・バッファ、１
８０・・・移動機構、１９０・・・コントローラ、２１０・・・
ヒータ、２１０ａ・・・センサ、２３０・・・ダイ、２３０ａ
・・・ノズル部、２３０ｂ・・・蓋、２８０・・・移動機構、２
９０・・・コントローラ、３３０・・・ダイ、３３０ａ・・・ノ
ズル部
１２０・・・材料容器、１３０・・・ダイ、１３０ａ・・・ノズ
ル部、１３０ｂ・・・センサ、１４０・・・フィルタ、１５０
・・・バルブ、１６０・・・ポンプ、１７０・・・バッファ、１
８０・・・移動機構、１９０・・・コントローラ、２１０・・・
ヒータ、２１０ａ・・・センサ、２３０・・・ダイ、２３０ａ
・・・ノズル部、２３０ｂ・・・蓋、２８０・・・移動機構、２
９０・・・コントローラ、３３０・・・ダイ、３３０ａ・・・ノ
ズル部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/10 33/14 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB18 CA01 CB01 DA00 EB00 FA00 FA01 FA03 4D075 AC03 AC09 AC78 AC93 AC96 DA06 DC21 4F041 AA05 AB01 CA02 CA12 4F042 AA06 DA09 DF09 DF34
Claims (8)
- 【請求項１】溶液の塗布対象である基板を所定の温度に
加熱する加熱工程と、 所定の温度に加熱された前記基板と、前記溶液を供給す
るダイの先端に供給された溶液とを接触させる接触工程
と、 前記基板を所定の速度で移動させて、該基板上の所定領
域に前記溶液を塗布する塗布工程と、 を備えることを特徴とする薄膜の形成方法。 - 【請求項２】前記接触工程の後、前記基板の表面と前記
ダイの先端との距離が所定の値となるように、該基板と
該ダイとの相対位置を調整する位置調整工程をさらに備
え、 前記塗布工程は、前記基板の表面と前記ダイの先端との
距離を所定の値に保ちながら、前記溶液を該基板上に塗
布する工程を備える、 ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜の形成方法。 - 【請求項３】前記塗布工程は、前記溶液として有機エレ
クトロルミネッセンス材を含む溶液を使用する工程を備
える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜の
形成方法。 - 【請求項４】溶液の塗布対象である基板を所定の温度に
加熱する加熱手段と、 所定の温度に加熱された前記基板上に前記溶液を供給す
るダイと、 前記基板を所定の速度で移動させて、前記ダイによって
供給された前記溶液を該基板上の所定領域に塗布する塗
布手段と、 を備えることを特徴とする薄膜の形成装置。 - 【請求項５】前記基板と前記ダイの先端との距離が所定
の値となるように、該基板と該ダイとの相対位置を調整
する位置調整手段をさらに備え、 前記塗布手段は、前記基板の表面と前記ダイの先端との
距離を所定の値に保ちながら、前記溶液を該基板上に塗
布する、ことを特徴とする請求項４に記載の薄膜の形成
装置。 - 【請求項６】前記ダイは、前記溶液を吐出するための複
数の開口を有する、ことを特徴とする請求項４又は５に
記載の薄膜の形成装置。 - 【請求項７】前記ダイは、毛細管現象を利用して前記溶
液を前記基板上に供給する、ことを特徴とする請求項４
乃至６の何れか１項に記載の薄膜の形成装置。 - 【請求項８】前記塗布手段は、前記溶液として有機エレ
クトロルミネッセンス材を含む溶液を使用する、ことを
特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の薄膜の
形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29739499A JP2001113214A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 薄膜の形成方法、及び形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29739499A JP2001113214A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 薄膜の形成方法、及び形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001113214A true JP2001113214A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17845933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29739499A Pending JP2001113214A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 薄膜の形成方法、及び形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001113214A (ja) |
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