JP2014026750A - 有機発光素子の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置をコンパクトにできる有機発光素子の製造装置、有機発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の印刷ヘッドと、複数の乾燥部と、を有し、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された有機層が乾燥される、または、シート状基材がジグザグに移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、シート状基材がジグザグに移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された有機層が乾燥される有機発光素子の製造装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光素子の製造装置及び製造方法に関する。

有機ＬＥＤの製造方法は真空蒸着法と塗布法に大別される。そのうち、塗布法は大面積の成膜が容易、材料の利用効率が高いなどの利点がある。塗布法で白色の光源装置を得る方法としては、各有機層を繰り返し印刷法で形成し、積層構造を作製することが考えられる。

これまでに有機発光素子を製造するシステムとして、印刷と乾燥をくりかえす製造装置の構成が検討されており、特許文献１にて報告されている。

特開２００６−３０２６９４号公報

従来の有機発光素子を製造するシステムには、装置が大きくなるという問題があった。
本発明の目的は、有機発光素子の製造装置をコンパクトにすることである。

上記課題を解決するための本発明の特徴は、例えば以下の通りである。
複数の印刷ヘッドと、複数の乾燥部と、を有し、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された有機層が乾燥される有機発光素子の製造装置。

複数の印刷ヘッドと、複数の乾燥部と、を有し、シート状基材がジグザグに移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、シート状基材がジグザグに移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された有機層が乾燥される有機発光素子の製造装置。

シート状基材および有機層を有する有機発光素子の製造方法であって、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機層が印刷され、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された有機層が乾燥される有機発光素子の製造方法。

シート状基材および有機層を有する有機発光素子の製造方法であって、シート状基材がジグザグに移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、シート状基材がジグザグに移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された有機層が乾燥される有機発光素子の製造方法。

本発明により、サイズが小さくなった有機発光素子の製造装置が適用できる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態における有機発光素子の製造装置の断面図。 本発明の一実施形態における有機発光素子の製造装置を上部から見た図。 本発明の一比較形態における有機発光素子の製造装置の断面図。 本発明の一実施形態における有機発光素子の製造装置の断面図。 本発明の一実施形態における有機発光素子の製造装置の断面図。 本発明の一実施形態における有機発光素子の製造装置を上部から見た図。

以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

従来の有機発光素子の製造装置では、印刷ヘッド乾燥部がほぼ直線的に配置されていたのに対して、本発明の一実施形態に係る有機発光素子の製造装置ではシート状基材が渦巻状またはジグザグに移動する構造となっている。

図１は本発明の一実施形態における有機発光素子の製造装置の断面図である。図１の有機発光素子の製造装置は、複数の印刷ヘッドと、複数の乾燥部と、を有し、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、シート状基材が渦巻状に移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された前記有機層が乾燥される有機発光素子の製造装置である。

図１において、ロール８からシート状基材１が供給され、巻きロール２２で正孔注入層などの有機層が形成されたシート状基材１が巻き取られる。シート状基材１は極薄型ガラス基材である。但し、ガラス基板に限るものではなく、適切な透水性低下保護膜を施したプラスティック基板や金属基板も用いることができる。本発明では図示していないが、シート状基材１には電極が形成されている。本実施例では、シート状基材１には厚さ５０μｍのガラス基板を用いた。シート状基材１に形成された電極には、透明電極のＩＴＯを用いた。シート状基材１の送り速度は５ｍ／分とした。本実施例における有機発光素子の製造装置の長さは５２ｍであった。

ロール８からシート状基材１が供給された後、シート状基材１はロール９からロール１０に搬送される。シート状基材１がロール９からロール１０に搬送される際、第一印刷ヘッド２によりシート状基材１上に正孔注入層が形成される。第一印刷ヘッド２は、例えば正孔注入層用の印刷ヘッドである。この第一印刷ヘッド２はインク用タンク（図示せず）からポンプにより正孔注入層インクが供給され、シート状基材１に正孔注入層が塗布される。第一印刷ヘッド２は正孔注入層用に限定されない。正孔輸送層用或いは電子輸送層用とすることも可能である。

本実施例では、正孔注入層用インクにＰＥＤＯＴ（ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン））：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホネート）溶液を用いた。第一印刷ヘッド２を用いてシート状基材１上に正孔注入層を印刷し、２００℃、１０分で乾燥を行った。

シート状基材１に正孔注入層が塗布された後、シート状基材１はロール１０からロール１１に搬送される。シート状基材１がロール１０からロール１１に搬送される際、第一乾燥部５によりシート状基材１上の正孔注入層が乾燥される。シート状基材１が渦巻状に移動するために、ロール９とロール１０を結んだ直線とロール１０とロール１１を結んだ直線とのなす角が略直角となっている。ロール９とロール１０を結んだ直線とロール１０とロール１１を結んだ直線とのなす角は略直角である必要はなく、シート状基材１が渦巻状に移動するような角度となっていれば良い。第一乾燥部５は正孔注入層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより正孔注入層を乾燥させる。

図１のように第一印刷ヘッド２が存在する領域と第一乾燥部５の存在する領域とが分離されている。第一乾燥部５と第一印刷ヘッド２が同じ場所にあると、第一乾燥部５で発生する熱により第一印刷ヘッド２で発生する可燃性ガスが引火する可能性があったり、第一印刷ヘッド２の温度上昇によって印刷むらが生じる可能性があったりする。そこで、図１のように第一印刷ヘッド２と第一乾燥部５とを離し、第一乾燥部５を第一印刷ヘッド２の上部に来るようにして、第一乾燥部５の熱の影響を第一印刷ヘッド２が受けにくい構造にしている。

シート状基材１上の正孔注入層が乾燥された後、シート状基材１はロール１１からロール１２を通ってロール１３に搬送される。シート状基材１が渦巻状に移動するために、ロール１１とロール１２を結んだ直線とロール１２とロール１３を結んだ直線とのなす角が略直角となっている。ロール１１とロール１２を結んだ直線とロール１２とロール１３を結んだ直線とのなす角は略直角である必要はなく、シート状基材１が渦巻状に移動するような角度となっていれば良い。

ロール１３から搬送されたシート状基材１は、ロール１４を通ってロール１５に搬送される。図１において、ロール１４とロール１５を結んだ線は、ロール９とロール１０を結んだ直線の内側、つまり、ロール９とロール１０を結んだ直線に対して巻きロール２２が形成される側に存在する。シート状基材１がロール１４を通ってロール１５に搬送される際、第二印刷ヘッド３により、シート状基材１上に正孔輸送層が塗布される。第二印刷ヘッド３は、ロール９とロール１０を結んだ直線に対して巻きロール２２が形成される側に存在する。第二印刷ヘッド３は正孔輸送層用の印刷ヘッドである。この第二印刷ヘッド３は正孔輸送層インク用タンク（図示せず）からポンプにより正孔輸送層インクが供給され、シート状基材１に正孔輸送層インクが塗布される。第二印刷ヘッド３は正孔輸送層用に限定されない。発光層或いはブロッキング層用とすることも可能である。

本実施例では、正孔輸送層用インクにトリフェニルアミン系ポリマの溶液を用いた。第二印刷ヘッド３を用いてシート状基材１上に正孔輸送層を印刷し、１５０℃、１０分で乾燥を行った。

シート状基材１に正孔輸送層が塗布された後、シート状基材１はロール１５からロール１６に搬送され、さらに、ロール１６からロール１７を通ってロール１８に搬送される。シート状基材１がロール１５からロール１６に搬送される際、または、ロール１６からロール１７に搬送される際、第二乾燥部６によりシート状基材１上の正孔輸送層が乾燥される。図１において、第二乾燥部６は二つ設けられており、二つの第二乾燥部６は、ロール１０とロール１１を結んだ直線とロール１１とロール１２を結んだ直線で構成される領域の内側に設けられている。図１では第二乾燥部６が二つ設けられているが、一つでも良い。図１のように第二乾燥部６が複数個設けられている場合、第二乾燥部６は曲がった構造となっている。シート状基材１が渦巻状に移動するために、ロール１４とロール１５を結んだ直線とロール１５とロール１６を結んだ直線とのなす角、および、ロール１５とロール１６を結んだ直線とロール１６とロール１７を結んだ直線とのなす角が略直角となっている。ロール１４とロール１５を結んだ直線とロール１５とロール１６を結んだ直線とのなす角、および、ロール１５とロール１６を結んだ直線とロール１６とロール１７を結んだ直線とのなす角は略直角である必要はなく、シート状基材１が渦巻状に移動するような角度となっていれば良い。第二乾燥部６は正孔輸送層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより正孔輸送層を乾燥させる。

図１のように第二印刷ヘッド３が存在する領域と第二乾燥部６の存在する領域とが分離されている。図１において、第二印刷ヘッド３と第二乾燥部６とを離し、第二乾燥部６を第二印刷ヘッド３の上部に来るようにして、第二乾燥部６の熱の影響を第二印刷ヘッド３が受けにくい構造となっている。

シート状基材１上の正孔輸送層が乾燥された後、ロール１７から搬送されたシート状基材１は、ロール１８を通ってロール１９に搬送される。ロール１８とロール１９を結んだ線は、ロール１４とロール１５を結んだ直線の内側、つまり、ロール１４とロール１５を結んだ直線に対して巻きロール２２が形成される側に存在する。シート状基材１がロール１８を通ってロール１９に搬送される際、第三印刷ヘッド４により、シート状基材１上に発光層が塗布される。第三印刷ヘッド４は、ロール１４とロール１５を結んだ直線に対して巻きロール２２が形成される側に存在する。第三印刷ヘッド４は発光層用の印刷ヘッドである。この第三印刷ヘッド４は発光層インク用タンク（図示せず）からポンプによりインクが供給され、シート状基材１にインクが塗布される。第三印刷ヘッド４は発光層用に限定されない。電子輸送層或いは正孔輸送層用とすることも可能である。

本実施例では、発光層用インクとして、ホストに（化１）で表される材料を、赤色ドーパントに（化２）で表される材料を、青色ドーパントに（化３）で表される材料を、緑色ドーパントには（化４）で表される材料の溶液を用いた。第三印刷ヘッド４を用いて、正孔輸送層上に発光層用インクを印刷し、１２０℃、１０分で乾燥を行った。

シート状基材１に発光層が塗布された後、シート状基材１はロール１９からロール２０に搬送され、さらに、ロール２０からロール２１を通って巻きロール２２に搬送される。シート状基材１がロール１９からロール２０に搬送される際、または、ロール２０からロール２１に搬送される際、第三乾燥部７によりシート状基材１上の発光層が乾燥される。図１において、第三乾燥部７は二つ設けられており、二つの第三乾燥部７は、ロール１５とロール１６を結んだ直線とロール１６とロール１７を結んだ直線で構成される領域の内側であり、ロール１９とロール２０を結んだ直線とロール２０とロール２１を結んだ直線で構成される領域の外側に設けられている。図１では第三乾燥部７が二つ設けられているが、一つでも良い。図１のように第三乾燥部７が複数個設けられている場合、第三乾燥部７は曲がった構造となっている。シート状基材１が渦巻状に移動するために、ロール１９とロール２０を結んだ直線とロール２０とロール２１を結んだ直線とのなす角、および、ロール２０とロール２１を結んだ直線とロール２１とロール２２を結んだ直線とのなす角が略直角となっている。ロール１９とロール２０を結んだ直線とロール２０とロール２１を結んだ直線とのなす角、および、ロール２０とロール２１を結んだ直線とロール２１と巻きロール２２を結んだ直線とのなす角は略直角である必要はなく、シート状基材１が渦巻状に移動するような角度となっていれば良い。第三乾燥部７は発光層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより発光層を乾燥させる。

図１のように第三印刷ヘッド４が存在する領域と第三乾燥部７の存在する領域とが分離されている。図１において、第三印刷ヘッド４と第三乾燥部７とを離し、第三乾燥部７を第三印刷ヘッド４の上部に来るようにして、第三乾燥部７の熱の影響を第三印刷ヘッド４が受けにくい構造となっている。

シート状基材１上の発光層が乾燥された後、巻きロール２２により有機層が印刷されたシート状基材１が巻き取られる。

上記の有機発光素子の製造装置では、シート状基材１が渦巻状に移動する構造となっている。このような構造とすることにより、装置のフットプリントを小さくでき、小型化が可能である。

本実施例では、巻きロール２２で巻き取ったシート状基材１を別装置に移動し、電子輸送層、電子注入層、陰極を蒸着法にて形成した。その後、封止フィルムを張り付け、有機発光素子を形成した。形成した有機発光素子の電圧―電流―輝度特性を測定した。

図２は、図１の製造装置を上部から見た図である。図２において、第一インク用タンク２３はシート状基材１に正孔注入層インクを供給する。第二インク用タンク２４はシート状基材１に正孔輸送層インクを供給する。第三インク用タンク２５はシート状基材１に発光層インクを供給する。図２では、印刷ヘッドにインクを供給する第一インク用タンク２３、第二インク用タンク２４、第三インク用タンク２５がシート状基材１の移動する領域とは別の領域に設置されている。このようにすることで、インク用タンクの交換が容易になり、作業性に優れる。

以下に、有機発光素子を構成する各層について説明する。

正孔注入層とは発光効率や寿命を改善する目的で使用される。また、特に必須ではないが、陽極の凹凸を緩和する目的で使用される。正孔注入層としては、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン））：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホネート）等の導電性高分子が好ましい。その他にも、ポリピロール系やトリフェニルアミン系のポリマ材料を用いることができる。また、低分子材料系と組合せてよく用いられる、フタロシアニン類化合物やスターバーストアミン系化合物も適用可能である。

電子輸送層は発光層に電子を供給する層である。広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層の材料としては、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム（以下、ＢＡｌｑ）や、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ３）、Ｔｒｉｓ（２、４、６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−３−（ｐｙｒｉｄｉｎ−３−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｎｅ（以下、３ＴＰＹＭＢ）、１、４−Ｂｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ（以下、ＵＧＨ２）、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フラーレン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン誘導体などを用いることができる。

正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層としては、スターバーストアミン系化合物やスチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体、チオフェン誘導体などを用いることができる。また、これらの材料に限られるものではなく、これらの材料を２種以上併用しても差し支えない。
発光層はホスト及びドーパントを含む。発光層から白色光が出射される場合、ドーパントは、例えば、赤色ドーパント、緑色ドーパント及び青色ドーパントを含む。発光層の形成用材料は、例えば、ホスト、赤色ドーパント、緑色ドーパント及び青色ドーパントを含む。ただし、白色光となるのであれば、発光層の形成用材料として、ホスト、赤色ドーパント及び青色ドーパントを含んだもの、ホスト、赤色ドーパント及び緑色ドーパントを含んだもの、ホスト材料、青色ドーパント材料及び緑色ドーパントを含んだものであっても構わない。本実施例では、発光層内では赤色ドーパントが発光層において偏って存在しており、擬似的な積層構造を形成している。

単層の発光層で白色発光させるために赤色ドーパント、緑色ドーパント及び青色ドーパントを混合した場合、周囲に異なる色のドーパントが存在する。励起エネルギーはある確率で隣接する分子へと移動する。例えば、青色ドーパントに隣接して緑色ドーパントまたは赤色ドーパントが存在する場合には、励起エネルギーが青色ドーパントから緑色ドーパントまたは赤色ドーパントの低エネルギー側へと移動してしまい、白色発光が困難となる。そのため、発光層内で自発的に各ドーパントを相分離させ、低エネルギーのドーパントが隣接しないようにすることで、塗布型の白色発光素子においても高効率な白色発光が可能となる。この場合、高いドーパント濃度においても白色発光を得ることができる。自発的に相分離させる方法として、以下では適切な機能性基を各ドーパントに付加している。

ホストの材料として、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体またはアリールシラン誘導体などを用いることが好ましい。効率の良い発光を得るためには青色ドーパントの励起エネルギーよりも、ホストの励起エネルギーが十分大きいことが好ましい。なお、励起エネルギーは発光スペクトルを用いて測定される。

赤色ドーパントの材料の主骨格としては、例えばルブレン、（Ｅ）−２−（２−（４−（dimethylamino）styryl）−６−methyl−４Ｈ−pyran−４−ylidene）malononitrile（ＤＣＭ）およびその誘導体、イリジウム錯体（Ｂｉｓ（１−phenylisoquinoline）（acetylacetonate）iridium（III）など）、オスミウム錯体、ユーロピウム錯体があげられる。中でも発光特性の面で（化５）で示されるイリジウム錯体がより好ましく、さらにアセチルアセトナート部位を有するものがより好ましい。（化５）中Ｘ１はＮを含む芳香族ヘテロ環を表し、Ｘ２は芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を表す。

Ｘ１で表わされる芳香族ヘテロ環としては、キノリン環、イソキノリン環、ピリジン環、キノキサリン環、チアゾール環、ピリミジン環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、インドール環、イソインドール環などがあげられる。Ｘ２で表わされる芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、ベンゾフラン環、フルオレン環などがあげられる。ここで、赤色ドーパントは発光層製膜時の表面側へ移動するための第一の機能性基を有する。これにより、赤色ドーパントは発光層における表面側に偏在、局在化することになる。成膜時に発光層表面に移動させるためにアセチルアセトナート部位に付加する第一の機能性基Ｙ１またはＹ２としては、例えばフルオロアルキル基、パーフルオロアルキル基、アルキル基（ただし、Ｃの数は１０以上とする。）、パーフルオロポリエーテル基、シロキシ基（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）があげられる。赤色ドーパントはこれらの機能性基を一つでも有していれば良いが、複数種類有していても構わない。

緑色ドーパントの材料の主骨格としては、例えばクマリンおよびその誘導体、イリジウム錯体（Tris（２−phenylpyridine）iridium（III）：以下Ｉｒ(ppy)３、など）があげられる。ここで、緑色ドーパントは発光層の下地層となる電極や正孔輸送層などへ引き寄せられるための第二の機能性基を有する。成膜時に下地層に引き寄せるための第二の機能性基は、下地層の種類によって異なる。下地層が正孔輸送層である場合には、正孔輸送層と同様の構造を導入する、例えばフェニルアミノ基、オキサゾール基、カルバゾール基、ヒドラゾン部位があげられる。緑色ドーパントはこれらの機能性基を一つでも有していれば良いが、複数種類有していても構わない。また、下地層がＩＴＯや金属といった電極である場合には、例えばヒドロキシ基（−ＯＨ）、チオール基（−ＳＨ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ₃Ｈ）、Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＳＣＮ、ＣＮ、ＮＨ₂、ＮＯ₂、ビピリジル基があげられる。緑色ドーパントはこれらの機能性基を一つでも有していれば良いが、複数種類有していても構わない。

青色ドーパントの材料の主骨格としては例えばペリレン、イリジウム錯体（Ｂｉｓ（３、５−difluoro−２−（２−pyridyl）phenyl−（２−carboxypyridyｌ）iridium（III））：FIrpicなど）があげられる。青色ドーパントには特に機能性基を付加しなくてもよいが、より積極的に相分離をさせるために、下地層と親和性の悪い構造を導入してもよい。
〔比較例１〕
図３で示した構造の製造装置を用いた以外は実施例１と同様に有機発光素子を作製した。図３は比較例１の製造装置の一部の断面図である。

本装置では、実施例１と同様に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層を印刷法で形成するため、図３の装置を３台用意した。装置１台の長さが５２ｍであり、装置３台では長さが１５８ｍとなった。印刷装置全体の長さは実施例１の場合の約３倍となる。

図３において、ロール３４からシート状基材３１が供給され、巻きロール３８で正孔注入層などの有機層が形成されたシート状基材３１が巻き取られる。

ロール３４からシート状基材３１が供給された後、シート状基材３１はロール３５からロール３６に搬送される。シート状基材３１がロール３５からロール３６に搬送される際、印刷ヘッド３２によりシート状基材３１上に正孔注入層が形成される。印刷ヘッド３２は、例えば正孔注入層用の印刷ヘッドである。この印刷ヘッド３２はインク用タンク（図示せず）からポンプにより正孔注入層インクが供給され、シート状基材３１に正孔注入層が塗布される。

シート状基材３１に正孔注入層が塗布された後、シート状基材３１はロール３６からロール３７に搬送される。シート状基材３１がロール３６からロール３７に搬送される際、乾燥部３３によりシート状基材３１上の正孔注入層が乾燥される。乾燥部３３は正孔注入層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより正孔注入層を乾燥させる。

シート状基材３１上の正孔注入層が乾燥された後、巻きロール３８により正孔注入層が印刷されたシート状基材３１が巻き取られる。その後、巻き取られたシート状基材３１をロール３４にセットし、正孔注入層と同様にして正孔輸送層、発光層がシート状基材３１上に形成される。

その後、巻き取ったシート状基材１を別装置に移動し、電子輸送層、電子注入層、陰極を蒸着法にて形成した。その後、封止フィルムを張り付け、有機発光素子を形成した。
形成した素子の電圧―電流―輝度特性を測定した。その結果、輝度１０００ｃｄ／ｍ²となる駆動電圧が、実施例１の有機発光素子と比較して、１．２倍となった。これは、本比較例では、正孔注入層、正孔輸送層、発光層を形成するたびに、巻き取りされるため、印刷表面がシート状基材裏面と接触するため、印刷面が汚染されたためと考えられる。

図４は、実施例２の製造装置の側面図である。実施例２の製造装置は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の４つの層を一つの印刷装置で印刷可能できるようになっている。本装置用いた以外は実施例１と同様に有機発光素子を作製した。本実施例の装置の長さは６０ｍであった。

第三乾燥部７でシート状基材１上の発光層が乾燥された後、シート状基材１は、ロール４１を通ってロール４２に搬送される。ロール４１とロール４２を結んだ線は、ロール１８とロール１９を結んだ直線の内側、つまり、ロール１８とロール１９を結んだ直線に対して巻きロール２２が形成される側に存在する。これにより、シート状基材１が渦巻状に移動する。シート状基材１がロール４１を通ってロール４２に搬送される際、第四印刷ヘッド４６により、シート状基材１上に電子輸送層が塗布される。第四印刷ヘッド４６は、ロール１８とロール１９を結んだ直線に対して巻きロール２２が形成される側に存在する。第四印刷ヘッド４６は電子輸送層用の印刷ヘッドである。この第四印刷ヘッド４６は電子輸送層インク用タンク（図示せず）からポンプによりインクが供給され、シート状基材１にインクが塗布される。

シート状基材１に電子輸送層が塗布された後、シート状基材１はロール４２からロール４３に搬送され、ロール４３からロール４４に搬送され、さらに、ロール４４からロール４５を通って巻きロール２２に搬送される。シート状基材１がロール４２からロール４３に搬送される際、ロール４３からロール４４に搬送される際、または、ロール４４からロール４５に搬送される際、第四乾燥部４７によりシート状基材１上の電子輸送層が乾燥される。図４において、第四乾燥部４７は三つ設けられており、三つの第四乾燥部４７は、ロール１９とロール２０を結んだ直線とロール２０とロール２１を結んだ直線で構成される領域の内側であり、ロール４２とロール４３を結んだ直線とロール４３とロール４４を結んだ直線で構成される領域の外側に設けられている。図４では第四乾燥部４７が三つ設けられているが、一つでも、二つでも良い。図４のように第四乾燥部４７が複数個設けられている場合、第四乾燥部４７は曲がった構造となっている。シート状基材１が渦巻状に移動するために、ロール４２とロール４３を結んだ直線とロール４３とロール４４を結んだ直線とのなす角、および、ロール４３とロール４４を結んだ直線とロール４４とロール４５を結んだ直線とのなす角が略直角となっている。ロール４２とロール４３を結んだ直線とロール４３とロール４４を結んだ直線とのなす角、および、ロール４３とロール４４を結んだ直線とロール４４と巻きロール４５を結んだ直線とのなす角は略直角である必要はなく、シート状基材１が渦巻状に移動するような角度となっていれば良い。第四乾燥部４７は電子輸送層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより電子輸送層を乾燥させる。

シート状基材１上の電子輸送層が乾燥された後、巻きロール２２により有機層が印刷されたシート状基材１が巻き取られる。

作製した有機発光素子の電圧―電流―輝度特性を測定した結果、輝度１０００ｃｄ／ｍ²となる駆動電圧は、実施例１の有機発光素子と比較して、０．８倍であった。本実施例では、実施例１と異なり、発光層表面がシート状基材１の裏面と接触しないため、発光層表面が汚染されることがなく、そのため、駆動電圧が低電圧化したと考えられる。

実施例３の製造装置の断面図を図５に示した。実施例３の製造装置では、シート状基材８１がジグザグ状に移動するような構造となっていることが特徴である。本実施例における有機発光素子の製造装置は、複数の印刷ヘッドと、複数の乾燥部と、を有し、シート状基材がジグザグに移動して、複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、シート状基材がジグザグに移動して、複数の乾燥部によりシート状基材に印刷された有機層が乾燥される有機発光素子の製造装置である。

乾燥部はシート基材８１がジグザグ状に移動するように、図面上部から送風している。本製造装置の長さは、４０ｍである。本装置を用いた以外は実施例１と同様に有機発光素子を作製した。本実施例のような製造装置により、実施例１の製造装置より装置を更にコンパクトにできる。

図５において、ロール８８からシート状基材８１が供給され、巻きロール１０１で正孔注入層などの有機層が形成されたシート状基材８１が巻き取られる。

ロール８８からシート状基材８１が供給された後、シート状基材８１はロール８９からロール９０に搬送される。シート状基材８１がロール８９からロール９０に搬送される際、第一印刷ヘッド８２によりシート状基材８１上に正孔注入層が形成される。第一印刷ヘッド８２は、例えば正孔注入層用の印刷ヘッドである。この第一印刷ヘッド８２はインク用タンク（図示せず）からポンプにより正孔注入層インクが供給され、シート状基材８１に正孔注入層が塗布される。

シート状基材８１に正孔注入層が塗布された後、シート状基材８１はロール９１からロール９２を通ってロール９３に搬送される。シート状基材８１がロール９１からロール９２を通ってロール９３に搬送される際、第一乾燥部８５によりシート状基材８１上の正孔注入層が乾燥される。第一乾燥部８５内でシート状基材８１がジグザグに移動している。第一乾燥部８５は正孔注入層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより正孔注入層を乾燥させる。

シート状基材８１上の正孔注入層が乾燥された後、シート状基材８１はロール９３からロール９４を通ってロール９５に搬送される。シート状基材１がロール９３を通ってロール９４に搬送される際、第二印刷ヘッド８３により、シート状基材８１上に正孔輸送層が塗布される。第二印刷ヘッド８３は、例えば正孔輸送層用の印刷ヘッドである。この第二印刷ヘッド８３は正孔輸送層インク用タンク（図示せず）からポンプにより正孔輸送層インクが供給され、シート状基材８１に正孔輸送層インクが塗布される。

第一乾燥部８５および第二乾燥部８６の間に第一隔壁８０５が形成されている。第一隔壁８０５内でシート状基材８１がジグザグに移動している。第一隔壁８０５により第一乾燥部８５および第二乾燥部８６と第二印刷ヘッド８３が隔離されている。第一乾燥部８５や第二乾燥部８６で発生する熱が第二印刷ヘッド８３に伝わると、第二印刷ヘッド８３で発生する可燃性ガスが引火する可能性があったり、第二印刷ヘッド８３の温度上昇によって印刷むらが生じる可能性があったりする。そこで、第一隔壁８０５により、第一乾燥部８５や第二乾燥部８６で発生する熱が第二印刷ヘッド８３に伝わりにくくしている。

シート状基材８１に正孔輸送層が塗布された後、シート状基材８１はロール９５からロール９６を通ってロール９７に搬送される。シート状基材８１がロール９５からロール９６を通ってロール９７に搬送される際、第二乾燥部８６によりシート状基材８１上の正孔輸送層が乾燥される。第二乾燥部８６内でシート状基材８１がジグザグに移動している。第二乾燥部８６は正孔輸送層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより正孔輸送層を乾燥させる。

シート状基材８１上の正孔輸送層が乾燥された後、シート状基材８１はロール９７からロール９８を通ってロール９９に搬送される。シート状基材１がロール９７を通ってロール９８に搬送される際、第三印刷ヘッド８４により、シート状基材８１上に発光層が塗布される。第三印刷ヘッド８４は発光層用の印刷ヘッドである。この第三印刷ヘッド８４は発光層インク用タンク（図示せず）からポンプにより発光層インクが供給され、シート状基材８１に発光層インクが塗布される。

第二乾燥部８６および第三乾燥部８７の間に第二隔壁８０６が形成されている。第二隔壁８０６内でシート状基材８１がジグザグに移動している。第二隔壁８０６により第二乾燥部８６および第三乾燥部８７と第三印刷ヘッド８４が隔離されている。第二乾燥部８６や第三乾燥部８７で発生する熱が第三印刷ヘッド８４に伝わると、第三印刷ヘッド８４で発生する可燃性ガスが引火する可能性があったり、第三印刷ヘッド８４の温度上昇によって印刷むらが生じる可能性があったりする。そこで、第二隔壁８０６により、第二乾燥部８６や第三乾燥部８７で発生する熱が第三印刷ヘッド８４に伝わりにくくしている。

シート状基材８１に発光層が塗布された後、シート状基材８１はロール９９からロール１００を通って巻きロール１０１に搬送される。シート状基材８１がロール９９からロール１００を通ってロール１０１に搬送される際、第三乾燥部８７によりシート状基材８１上の発光層が乾燥される。第三乾燥部８７内でシート状基材８１がジグザグに移動している。第三乾燥部８７は発光層を乾燥させるためのものである。輻射熱或いは温風を吹き付けることにより発光層を乾燥させる。

シート状基材８１上の発光層が乾燥された後、巻きロール１０１により有機層が印刷されたシート状基材８１が巻き取られる。

作製した有機発光素子の電圧―電流―輝度特性を測定した結果、輝度１０００ｃｄ／ｍ２となる駆動電圧は、実施例１の有機発光素子と比較して、１．０倍であった。

また、図６に本実施例の製造装置を上部からみた図を示した。図６において、第一インク用タンク１０２はシート状基材８１に正孔注入層インクを供給する。第二インク用タンク１０３はシート状基材８１に正孔輸送層インクを供給する。第三インク用タンク１０４はシート状基材８１に発光層インクを供給する。このように、本実施例の装置では、印刷ヘッドに供給するインク用タンクが、印刷されるシート状基材が移動する領域とは異なる領域に設置されている。このために、インク用タンクの交換が容易に実施でき、作業性に優れる。

１、３１、８１…シート状基材
２、８２…第一印刷ヘッド
３、８３…第二印刷ヘッド
４、８４…第三印刷ヘッド
５、８５…第一乾燥部
６、８６…第二乾燥部
７、８７…第三乾燥部
８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、３４、３５、３６、３７、４１、４２、４３、４４、４５、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００…ロール
２２、３８…巻きロール
２３、１０２…第一インク用タンク
２４、１０３…第二インク用タンク
２５、１０４…第三インク用タンク
３２…印刷ヘッド
３３…乾燥部
４６…第四印刷ヘッド
４７…第四乾燥部
８０５…第一隔壁
８０６…第二隔壁

Claims (10)

1. 複数の印刷ヘッドと、
   複数の乾燥部と、を有し、
   シート状基材が渦巻状に移動して、前記複数の印刷ヘッドにより前記シート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、
   前記シート状基材が渦巻状に移動して、前記複数の乾燥部により前記シート状基材に印刷された前記有機層が乾燥される有機発光素子の製造装置。
2. 請求項１において、
   前記複数の乾燥部のうち、少なくとも一つの乾燥部が曲がった構造となっている有機発光素子の製造装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかにおいて、
   前記複数の印刷ヘッドが存在する領域と前記複数の乾燥部の存在する領域とが分離されている有機発光素子の製造装置。
4. 複数の印刷ヘッドと、
   複数の乾燥部と、を有し、
   シート状基材がジグザグに移動して、前記複数の印刷ヘッドによりシート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、
   前記シート状基材がジグザグに移動して、前記複数の乾燥部により前記シート状基材に印刷された前記有機層が乾燥される有機発光素子の製造装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記複数の印刷ヘッドにインクを供給する複数のインク用タンクを有し、
   前記複数のインク用タンクは前記シート状基材の移動する領域とは別の領域に設置されている有機発光素子の製造装置。
6. シート状基材および有機層を有する有機発光素子の製造方法であって、
   前記シート状基材が渦巻状に移動して、複数の印刷ヘッドにより前記シート状基材に前記有機層が印刷され、
   前記シート状基材が渦巻状に移動して、複数の乾燥部により前記シート状基材に印刷された前記有機層が乾燥される有機発光素子の製造方法。
7. 請求項６において、
   前記複数の乾燥部のうち、少なくとも一つの乾燥部が曲がった構造となっている有機発光素子の製造方法。
8. 請求項６乃至７のいずれかにおいて、
   前記複数の印刷ヘッドが存在する領域と前記複数の乾燥部の存在する領域とが分離されている有機発光素子の製造方法。
9. シート状基材および有機層を有する有機発光素子の製造方法であって、
   前記シート状基材がジグザグに移動して、複数の印刷ヘッドにより前記シート状基材に有機発光素子を構成する有機層が印刷され、
   前記シート状基材がジグザグに移動して、複数の乾燥部により前記シート状基材に印刷された前記有機層が乾燥される有機発光素子の製造方法。
10. 請求項６乃至９のいずれかにおいて、
    前記複数の印刷ヘッドにインクを供給する複数のインク用タンクを有し、
    前記複数のインク用タンクは前記シート状基材の移動する領域とは別の領域に設置されている有機発光素子の製造方法。