JP2017224573A - 有機電子素子の製造方法及び機能層の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
プラスチック基板12は、可視光(波長400nm〜800nmの光)に対して透光性を有する。プラスチック基板12は、例えばフィルム状を呈し、可撓性を有する。プラスチック基板12の厚さは、例えば30μm以上700μm以下である。
陽極14は、プラスチック基板12上に設けられている。プラスチック基板12上にバリア膜が形成されている形態では、陽極14はバリア膜上に設けられる。陽極14には、光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物及び金属等の薄膜を用いることができ、光透過率の高い薄膜が好適に用いられる。陽極14は、導電体(例えば金属)からなるネットワーク構造を有してもよい。
有機EL部16は、陽極14上に設けられている。有機EL部16は、陽極14及び陰極18に印加された電圧に応じて、電荷の移動、電荷の再結合等の有機EL素子10の発光に寄与する機能部である。
陰極18は、有機EL部16上に設けられている。陰極18の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、電気伝導度、耐久性等を考慮して設定される。陰極18の厚さは、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
陽極形成工程S10では、プラスチック基板12上に陽極14を形成する。帯状のプラスチック基板12を利用している場合、プラスチック基板12のうち長手方向に複数の有機EL素子形領域を設定し、各有機EL素子形成領域にそれぞれ陽極14を形成する。陽極14は、有機EL素子の製造において公知の方法で形成され得る。陽極14の形成方法としては、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、塗布法等が挙げられる。
有機EL部形成工程S12では、陽極14上に、有機EL部16を形成する。有機EL部16は、陽極14上に、正孔注入層FL1、正孔輸送層FL2、発光層FL3、電子輸送層FL4及び電子注入層FL5を順に積層することによって、形成される。
塗布膜形成工程では、図3に示したように、機能層FLとなる材料を含む塗布液Lを、塗布装置20からプラスチック基板12上(具体的には下地層UL上に)に塗布し、塗布膜22を形成する。塗布装置20は、塗布法(用意された塗布液を塗布する方法)に応じたものであればよい。
加熱工程では、赤外線加熱炉24内で塗布膜22を加熱硬化させて機能層FLを形成する。加熱工程で使用する赤外線加熱炉24について説明する。赤外線加熱炉24は、図3及び図4に示したように、筐体26と、赤外線照射部28と、冷却機構30と、を有する。
陰極形成工程S14では、有機EL部16上に陰極18を形成する。陰極18の形成方法は、陽極14の形成方法と同様とし得るので、説明を省略する。
実施例1では、赤外線ランプ44に500Wの電力を供給することで、赤外線ランプ44から赤外線IRをプラスチック基板12に10分間照射し、プラスチック基板12を加熱した。この加熱の際、冷却ジャケット46内に17℃の冷却水Wを流した。更に、冷却風導入口26cから冷却風として空気を50L/分の流量で筐体26内に供給した。
実施例2では、冷却風導入口26cから冷却風を筐体26に入射しなかった点以外は、実施例1と同様の条件で、プラスチック基板12の加熱実験を行った。筐体26の壁面温度、赤外線ランプ44の温度(ランプ温度)及びプラスチック基板12の温度(基板温度)を実測したところ、上記表1に示したように、それぞれ54℃、200℃及び153℃であった。これらの条件に基づいて、プラスチック基板12への近赤外線の入射量と、遠赤外線の入射量を、実施例1の場合と同様に、モンテカルロ法を利用したシミュレーションで計算した。その結果、図6に示したように、近赤外線の入射量は、7.8kw/m2であり、近赤外線の入射量は、2.4kw/m2であった。
図4に示した形態では、筐体26が有する天壁32、底壁34及び側壁36,38を冷却機構30が有する冷却ジャケット46で覆い、プラスチック基板12の搬送経路周りにトンネル状に冷却領域を形成した。しかしながら、例えば図6に示した赤外線加熱炉24Bのように、プラスチック基板12の厚さ方向において上側及び下側に位置する天壁32及び底壁34に冷却機構30を構成する冷却ジャケット46を設け、天壁32及び底壁34を100℃以下に冷却してもよい。有機EL素子に使用されるプラスチック基板12の表面(図6において上側の面)及び裏面(図6において下側の面)は、通常、プラスチック基板12の側面より面積が大きい。よって、少なくとも天壁32及び底壁34を100℃以下に冷却し、それらからの遠赤外線輻射を抑制しておけば、プラスチック基板12への遠赤外線の入射が低減し易い。
図7に示した赤外線加熱炉24Cのように、筐体26とプラスチック基板12との間に配置された冷却部材48を有し、冷却部材48を冷却機構30Aで冷却することで、冷却領域を形成してもよい。図7では冷却部材48の一例として、プラスチック基板12を囲むように形成されたトンネル状(又は筒状)の冷却部材48を示している。
変形例2では、トンネル状の冷却部材48を例示したが、図8に示した赤外線加熱炉24Dのように、プラスチック基板12の周囲の一部においてプラスチック基板12から離れた位置に、板状の冷却部材48を配置し、冷却機構30Aで冷却部材48を冷却してもよい。変形例3では、変形例2と同様に、冷却部材48は、プラスチック基板12の搬送方向に延在している。冷却機構30Aの例は、変形例2と同様である。板状の冷却部材48は、プラスチック基板12の周囲の一部に設けられていればよいが、図8に示したように、少なくともプラスチック基板12の上側及び下側にそれぞれ冷却部材48を設け、それらを100℃以下に冷却することで、プラスチック基板12の遠赤外線による温度上昇を抑制し易い。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
e)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
f)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
g)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
h)陽極/発光層/電子注入層/陰極
i)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
記号「/」は、記号「/」の両側の層同士が接合していることを意味している。上記f)の構成が図1に示した構成に対応する。
j)陽極/(構造単位I)/電荷発生層/(構造単位I)/陰極
k)陽極/(構造単位II)x/(構造単位I)/陰極
Claims (14)
- 有機電子素子の製造方法であって、
所定の機能を有する機能層用の塗布液をプラスチック基板に塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、
赤外線加熱炉内で前記塗布膜に赤外線を照射して前記塗布膜を加熱硬化させることによって、前記機能層を形成する加熱工程と、
を備え、
前記加熱工程では、前記赤外線加熱炉が有しており前記プラスチック基板の周囲において前記プラスチック基板と離間して配置されている部材を100℃以下に冷却しながら、前記塗布膜を前記赤外線で加熱硬化する、
有機電子素子の製造方法。 - 前記塗布液は、架橋性基を有する材料を含んでおり、
前記加熱工程では、前記赤外線により前記架橋性基を架橋させることによって、前記塗布膜を加熱硬化する、
請求項1に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記加熱工程では、前記赤外線加熱炉が有する部材である炉壁の一部を100℃以下に冷却しながら、前記塗布膜を前記赤外線で加熱硬化する、
請求項1又は2に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記炉壁のうち前記プラスチック基板の厚さ方向において上側及び下側の領域を100℃以下に冷却しながら、前記塗布膜を前記赤外線で加熱硬化する、
請求項3に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記加熱工程では、前記赤外線加熱炉内において、前記プラスチック基板を搬送しながら前記赤外線を前記塗布膜に照射し、
前記炉壁のうち、前記プラスチック基板の搬送経路をトンネル状に取り囲む領域を100℃以下に冷却しながら、前記塗布膜を前記赤外線で加熱硬化する、
請求項3または4に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記赤外線加熱炉は、前記赤外線加熱炉の炉壁と前記プラスチック基板との間に少なくとも一つの冷却部材を有し、
前記赤外線加熱炉の炉壁の一部と共に、前記冷却部材を100℃以下に冷却しながら、前記塗布膜を前記赤外線で加熱硬化する、
請求項3〜5の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記赤外線加熱炉は、前記赤外線加熱炉の炉壁と前記プラスチック基板との間に配置される冷却部材を有し、
前記冷却部材を100℃以下に冷却しながら、前記塗布膜を前記赤外線で加熱硬化する、
請求項1又は2に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記赤外線加熱炉は、前記プラスチック基板の厚さ方向において上側及び下側にそれぞれ配置される前記冷却部材を有する、
請求項7に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記加熱工程では、前記赤外線加熱炉内において、前記プラスチック基板を搬送しながら前記赤外線を前記塗布膜に照射し、
前記冷却部材は、前記プラスチック基板の搬送経路を取り囲むようにトンネル状に形成されている、
請求項7に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記プラスチック基板に入射する前記赤外線のうち、波長範囲5.0μm〜10.0μmの赤外線の量が、波長範囲1.2μm〜5.0μmの赤外線の量の3分の1以下である、
請求項1〜9の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。 - 100℃以下に冷却される前記部材において、波長範囲5.0μm〜10.0μmの赤外線の平均吸収率が80%以上である、
請求項1〜10の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記加熱工程では、前記プラスチック基板又は前記塗布膜の何れか一方に、不活性ガスを吹き付ける、
請求項1〜11の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。 - 前記プラスチック基板は、帯状を呈すると共に、可撓性を有し、
前記プラスチック基板の長手方向の長さが、短手方向の長さの10倍以上である、
請求項1〜12の何れか一項に記載の有機電子素子の製造方法。 - 所定の機能を有する機能層用の塗布液をプラスチック基板に塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、
赤外線加熱炉内で前記塗布膜に赤外線を照射して前記塗布膜を加熱硬化させることによって、前記機能層を形成する加熱工程と、
を備え、
前記加熱工程では、前記赤外線加熱炉が有しており前記プラスチック基板の周囲において前記プラスチック基板と離間して配置されている部材を100℃以下に冷却しながら、前記塗布膜を前記赤外線で加熱硬化する、
機能層の製造方法。
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