JP4992432B2 - Organic functional layer, organic functional element manufacturing method, and organic functional element manufacturing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、基板上に塗布された有機膜の製造する装置に関するものである。また乾燥工程を含む有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とする)、有機太陽電池および有機機能層トランジスタ等、有機機能性素子の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing an organic film coated on a substrate. Moreover, it is related with the manufacturing method of organic functional elements, such as an organic electroluminescent element (henceforth an organic EL element) including an drying process, an organic solar cell, and an organic functional layer transistor.

近年、電子部材の薄層軽量化やフレキシブル化を目標とした、有機機能性材料を用いた有機EL素子、有機太陽電池、有機機能層トランジスタなどの有機機能性素子の開発が盛んに行われている。これらの有機機能性素子は一般に数十から数千nm程度の膜厚を有する有機機能層を基板上にパターン形成する必要がある。 In recent years, organic functional elements such as organic EL elements using organic functional materials, organic solar cells, and organic functional layer transistors have been actively developed with the aim of reducing the weight and flexibility of electronic components. Yes. These organic functional elements generally require an organic functional layer having a film thickness of about several tens to several thousand nm to be patterned on a substrate.

有機機能性材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は抵抗加熱蒸着法等により薄膜形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化すればするほどパターニング精度が出にくいという問題がある。また、蒸着法では蒸着源が通常ボートのピンホールや坩堝のような点形状であるため、大型化した基板に対し膜厚が均一になるように層を形成するのが困難である。また、蒸着法は高真空下で行われることが多く、そのために大掛かりな真空装置が必要となる。 Organic functional materials include low-molecular materials and high-molecular materials. In general, low-molecular materials are formed into thin films by resistance heating vapor deposition or the like, and then patterned using a fine pattern mask. There is a problem that the patterning accuracy becomes difficult as the size of the substrate increases. Further, in the vapor deposition method, the vapor deposition source is usually a point shape such as a pinhole or a crucible of a boat, so that it is difficult to form a layer with a uniform film thickness on a large-sized substrate. In addition, the vapor deposition method is often performed under high vacuum, which requires a large vacuum apparatus.

一方、有機機能性材料を溶媒に溶解若しくは分散させた塗工液(インキ)にし、これをウェットプロセスにて薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法等がある。特に高精細にパターニングするには、塗り分け、パターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる(例えば、特許文献1、2、3、非特許文献1)。 On the other hand, a method of forming a thin film by a wet process using a coating liquid (ink) in which an organic functional material is dissolved or dispersed in a solvent has been tried. Examples of wet coating methods for forming a thin film include spin coating, bar coating, and dip coating. In particular, for high-definition patterning, it is considered that thin film formation by a printing method that specializes in coating and patterning is most effective (for example, Patent Documents 1, 2, 3, and Non-Patent Document 1).

印刷法により有機機能性素子を製造する方法は非常に有効である。特に高分子材料を用いた場合には、容易に平坦で均一な有機機能層を基板上にパターン形成することが可能である。しかしながら、基板上に印刷された有機機能層は溶媒を含むために、その溶媒を除去するための乾燥工程が必要となる。その方法としては、減圧乾燥法(例えば特許文献4)、加熱乾燥法(例えば特許文献5)、加圧加熱乾燥法(特許文献6)、を用いた方式が提案されている。
特開2003−17261号公報 特表2003−527955号公報 特表2005−531134号公報 特開平9−97679号公報 特開2002−313567号公報 特開2005−26000号公報 情報科学用有機材料第142委員会C部会(有機光エレクトロニクス)第5回研究会資料 印刷プロセスによる有機機能層太陽電池(20〜27ページ)
A method for producing an organic functional element by a printing method is very effective. In particular, when a polymer material is used, it is possible to easily form a flat and uniform organic functional layer on the substrate. However, since the organic functional layer printed on the substrate contains a solvent, a drying step for removing the solvent is required. As the method, a method using a reduced pressure drying method (for example, Patent Document 4), a heat drying method (for example, Patent Document 5), and a pressure heat drying method (Patent Document 6) has been proposed.
JP 2003-17261 A Special table 2003-527955 gazette JP-T-2005-531134 JP-A-9-97679 JP 2002-31567 A JP 2005-26000 A 142th Committee C of Organic Materials for Information Science (Organic Optoelectronics) 5th Workshop Material Organic Functional Layer Solar Cells by Printing Process (pages 20-27)

しかしながら、通常、凸版印刷法(フレキソ印刷法)、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法により基板上に有機機能層を形成し、有機機能性素子を製造する場合には印刷工程中の塗工液の乾燥を防ぐために、大気圧での沸点が150度以上と非常に高い沸点を有する溶媒を用いることが多く、大気圧若しくは減圧・加圧条件下における加熱乾燥では有機機能層から溶媒を十分に除去することが出来ない。そして、有機機能層にこのような高沸点溶媒が残留することによって、有機機能素子の特性が高沸点溶媒を用いない場合と比較して低下若しくは劣化するという問題があった。 However, usually, an organic functional layer is formed on a substrate by a printing method such as a relief printing method (flexographic printing method), an intaglio offset printing method, a relief printing reverse offset printing method, an ink jet printing method, or an intaglio printing method. In the case of manufacturing, in order to prevent drying of the coating liquid during the printing process, a solvent having a boiling point of 150 degrees or higher at atmospheric pressure is often used. The solvent cannot be sufficiently removed from the organic functional layer by heat drying at. And there existed a problem that the characteristic of an organic functional element fell or deteriorated compared with the case where a high boiling point solvent is not used by such a high boiling point solvent remaining in an organic functional layer.

また、有機機能層に残留する高沸点溶媒(以下、残留溶媒)の除去を目的として乾燥を十分に行うために高い温度をかけると有機機能性素子を構成する材料の劣化を招く恐れがあり、更には軽量化・フレキシブル化を目指す際に基板にプラスチック製フィルムを用いる場合には、高熱により基板そのものが形状変化や劣化を起こすという問題があった。加えて、加熱時に酸素や水が共存すると、それらが有機機能層と化学反応を起こし素子特性を劣化させるという問題もあった。特に酸素は、機能性材料として多く用いられるπ電子系分子の二重結合部位と反応を起こしやすいため、有機機能層を高温で乾燥させる場合には窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気下で行う必要がある場合が多い。 In addition, if a high temperature is applied to sufficiently dry for the purpose of removing the high boiling point solvent (hereinafter referred to as residual solvent) remaining in the organic functional layer, the material constituting the organic functional element may be deteriorated. Furthermore, when a plastic film is used for the substrate when aiming at weight reduction / flexibility, there is a problem that the substrate itself undergoes shape change or deterioration due to high heat. In addition, when oxygen and water coexist at the time of heating, they cause a chemical reaction with the organic functional layer and deteriorate the device characteristics. In particular, oxygen easily reacts with the double bond sites of π-electron molecules that are often used as functional materials. Therefore, when drying the organic functional layer at a high temperature, it must be performed in an inert atmosphere such as nitrogen or argon. There are many cases.

そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、有機機能層を印刷法で作製した場合においても、残留溶媒の除去に伴う有機機能性素子の特性の低下が起きず、高性能な有機機能性素子を製造可能とする有機膜の製造方法を提供し、さらに当該製造方法を用いた有機機能性素子である有機EL素子、有機太陽電池および有機機能層トランジスタの製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and even when the organic functional layer is produced by a printing method, the characteristics of the organic functional element are not deteriorated due to the removal of the residual solvent, and the performance is high. Provided is a method for producing an organic film capable of producing an organic functional element, and further provides a method for producing an organic EL element, an organic solar cell, and an organic functional layer transistor, which are organic functional elements using the production method. Is an issue.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、溶媒乾燥の際に有機機能層内の残留溶媒(第一の溶媒)を揮発性の高い化学的に不活性で、揮発性の高い溶媒(第二の溶媒)に置換する事で、上記課題が解決できることを見いだした。 This invention is made | formed in view of said subject, Comprising: At the time of solvent drying, the residual solvent (1st solvent) in an organic functional layer is chemically inert, highly volatile, and highly volatile. It has been found that the above problem can be solved by substituting with a solvent (second solvent).

請求項1に係る発明は、第一の有機溶媒に有機機能性材料を溶解もしくは分散した塗工液を、印刷法を用いて基板上の塗工膜とする、該塗工膜からなる有機機能層の製造方法であって、前記塗工膜を、化学的に不活性であり、有機機能性材料に溶解しないが有機能層塗工液の溶媒(第一の溶媒)には浸透し、相対的に施工温度での蒸気圧が高い乾燥溶媒(第二の溶媒)を用いて、有機機能層が形成された基板をその乾燥溶媒に浸漬若しくは乾燥溶媒の蒸気に接触させる、つまり溶媒雰囲気中に有機機能層を晒す工程により乾燥させる有機機能層の製造方法である。 The invention according to claim 1 is an organic function comprising the coating film, wherein a coating liquid in which an organic functional material is dissolved or dispersed in a first organic solvent is used as a coating film on a substrate using a printing method. A method for producing a layer, wherein the coating film is chemically inert and does not dissolve in an organic functional material, but penetrates into the solvent (first solvent) of the functional layer coating solution, Using a dry solvent (second solvent) with a high vapor pressure at the construction temperature, the substrate on which the organic functional layer is formed is immersed in the dry solvent or brought into contact with the vapor of the dry solvent, that is, in a solvent atmosphere. It is a manufacturing method of the organic functional layer dried by the process of exposing an organic functional layer.

また、請求項2に係る発明は前記有機機能層の製造方法であって、液体の前記第二の溶媒を満たしたリンス槽に前記基板を浸漬する工程と、次に第二の溶媒の蒸気にその基板を接触させる工程と、を有することを特徴とする有機機能層の製造方法である。 The invention according to claim 2 is a method for producing the organic functional layer, wherein the substrate is immersed in a rinsing tank filled with the liquid second solvent, and then the vapor of the second solvent is used. And a step of bringing the substrate into contact with the organic functional layer.

また、請求項3に係る発明は、前記有機機能層の製造方法であって、前記基板を10℃以上25℃以下の温度に冷却するとともに、加熱し気体化した前記第二の溶媒の雰囲気にその基板上の塗工膜を接触させる工程を有することを特徴とする有機機能層の製造方法である。 The invention according to claim 3 is the method for producing the organic functional layer, wherein the substrate is cooled to a temperature of 10 ° C. or more and 25 ° C. or less, and is heated and gasified in the atmosphere of the second solvent. It is a manufacturing method of the organic functional layer characterized by having the process of contacting the coating film on the board | substrate.

また、請求項4に係る発明は前記有機機能層の製造方法であって、霧状の前記第二の溶媒を前記基板に噴霧することを特徴とする有機機能層の製造方法である。
また、請求項5に係る発明は、前記有機機能層の製造方法であって、前記塗工膜を前記第二の溶媒に接触させる工程と、次に前記基板を加熱する工程と、を有し、かつ上記工程が不活性ガス雰囲気で満たされた同一空間内で行われることを特徴とする有機機能層の製造方法である。
The invention according to claim 4 is the method for manufacturing the organic functional layer, wherein the mist-like second solvent is sprayed on the substrate.
The invention according to claim 5 is a method for producing the organic functional layer, comprising the steps of bringing the coating film into contact with the second solvent, and then heating the substrate. And the said process is performed in the same space filled with inert gas atmosphere, It is a manufacturing method of the organic functional layer characterized by the above-mentioned.

また、請求項6に係る発明は、前記第二の溶媒の液体に有機機能層を浸漬させたとき、浸漬直後の前記有機機能層の表面粗さRaに対する浸漬させてから24時間後の前記有機機能層の表面粗さRaの変化率が1%未満であり、24時間後の前記第二の溶媒へ溶解した前記有機機能層の重量が、乾燥工程後の前記有機機能層の重量の0.1%未満であることを満たす溶媒を前記第二の有機溶媒として用いることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の有機機能層の製造方法である。 Further, in the invention according to claim 6, when the organic functional layer is immersed in the liquid of the second solvent, the organic after 24 hours from the immersion to the surface roughness Ra of the organic functional layer immediately after the immersion. The change rate of the surface roughness Ra of the functional layer is less than 1%, and the weight of the organic functional layer dissolved in the second solvent after 24 hours is 0. 0% of the weight of the organic functional layer after the drying step. The method for producing an organic functional layer according to any one of claims 1 to 5, wherein a solvent satisfying less than 1% is used as the second organic solvent.

また、請求項7に係る発明は、前記第二の溶媒の表面張力が25mN/m以下であることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の有機機能層の製造方法である。
また、請求項8に係る発明は、前記第二の溶媒が、一分子中フッ素原子を5個以上含む溶媒であることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の有機機能層の製造方法である。
The invention according to claim 7 is the method for producing an organic functional layer according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface tension of the second solvent is 25 mN / m or less. .
The organic functional layer according to any one of claims 1 to 7, wherein the second solvent is a solvent containing 5 or more fluorine atoms in one molecule. It is a manufacturing method.

また、請求項9に係る発明は、有機機能層を含む有機機能性素子の製造工程において、
そのうち少なくとも一層の有機機能層を、請求項1乃至8に記載の有機機能層の製造方法を用いることを特徴とする、有機機能性素子の製造方法である。
Further, the invention according to claim 9 is a manufacturing process of an organic functional element including an organic functional layer.
The organic functional layer manufacturing method according to claim 1, wherein the organic functional layer manufacturing method according to claim 1 is used as at least one organic functional layer.

さらに、上記有機機能層及び有機機能性素子の製造方法を実現する製造装置として、請求項10に係る発明は、装置内において基板を移動させる手段を有する基板ホルダーと、超音波発振装置を備え、乾燥溶媒の液体を保持することが可能な超音波槽と、乾燥溶媒の液体を保持することが可能なリンス槽と、乾燥溶媒の蒸気を生じさせる手段を備えた蒸気槽と、を具備する有機機能性素子製造装置である。 Furthermore, as a manufacturing apparatus for realizing the manufacturing method of the organic functional layer and the organic functional element, the invention according to claim 10 includes a substrate holder having means for moving the substrate in the apparatus, and an ultrasonic oscillation device, An organic tank comprising: an ultrasonic tank capable of holding a liquid of a dry solvent; a rinse tank capable of holding a liquid of a dry solvent; and a vapor tank provided with a means for generating a vapor of the dry solvent. It is a functional element manufacturing apparatus.

また、請求項11に係る発明は、乾燥溶媒の蒸気を生じさせる手段を備えた蒸気槽と、蒸気槽の直上部に設置された基板設置部と、基板設置部に接続された基板冷却器と、を具備する有機機能性素子製造装置である。 The invention according to claim 11 is a steam tank provided with means for generating a vapor of a dry solvent, a substrate installation part installed immediately above the steam tank, and a substrate cooler connected to the substrate installation part. The organic functional element manufacturing apparatus which comprises these.

また、請求項12に係る発明は、基板設置部を備えた、移動可能な手段を有する移動台と、噴霧位置が前記移動台上に一致する、乾燥溶媒の液体を霧状にして噴霧する手段と、吹き付け位置が前記移動台上に一致する、気体吹きつけ装置と、を具備し、かつ前記噴霧する手段及び前記気体吹き付け装置が、前記移動台の移動方向に対して前記噴霧する手段の噴霧位置、前記気体吹き付け装置の吹き付け位置、の順となるように設置されている有機機能性素子製造装置である。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a moving table having a movable means provided with a substrate installation part, and a means for spraying a liquid of a dry solvent in the form of a mist, the spraying position of which coincides with the moving table. And a spraying device of which the spraying position coincides with the moving table, and the spraying means and the spraying means are sprayed with respect to the moving direction of the moving table. It is the organic functional element manufacturing apparatus installed so that it may become the order of a position and the spraying position of the said gas spraying apparatus.

また、請求項13に係る発明は、密閉可能なチャンバーと、前記チャンバー内の雰囲気を不活性ガスで置換する手段と、乾燥溶媒の液体を霧状にして噴霧する手段と、を具備する有機機能性素子製造装置である。 The invention according to claim 13 is an organic function comprising: a sealable chamber; a means for replacing the atmosphere in the chamber with an inert gas; and a means for spraying a liquid of a dry solvent in a mist form. This is a conductive element manufacturing apparatus.

また、請求項14に係る発明は、請求項13に記載の有機機能性素子製造装置であって、基板を加熱する手段を有することを特徴とする有機機能性素子製造装置である。 The invention according to claim 14 is the organic functional element manufacturing apparatus according to claim 13, further comprising means for heating the substrate.

また、請求項15に係る発明は、請求項14に記載の有機機能性素子製造装置であって、基板設置部を備えた、移動可能な手段を有する移動台と、噴霧位置が前記移動台上に一致する、前記噴霧する手段と、加熱位置が前記移動台上に一致する、前記基板を加熱する手段と、を具備し、かつ前記噴霧する手段及び前記加熱する手段が、前記移動台の移動方向に対して、前記噴霧する手段の噴霧位置、前記加熱する手段の加熱位置、の順となるように設置されていることを特徴とする有機機能性素子製造装置である。 The invention according to claim 15 is the organic functional element manufacturing apparatus according to claim 14, wherein the moving table having a substrate installation portion and having movable means, and the spray position are on the moving table. The means for spraying and the means for heating the substrate, the heating position of which coincides with the moving table, and the means for spraying and the means for heating move the moving table. It is an organic functional element manufacturing apparatus characterized in that the spraying position of the spraying means and the heating position of the heating means are arranged in this order with respect to the direction.

また、請求項16に係る発明は、前記基板を加熱する手段が、赤外線ヒーターによる加熱であることを特徴とする請求項14又は15に記載の有機機能性素子製造装置である。 The invention according to claim 16 is the organic functional element manufacturing apparatus according to claim 14 or 15, wherein the means for heating the substrate is heating by an infrared heater.

印刷法によってパターニングされた有機機能層に含まれている第一の溶媒(以下、残留溶媒という)が、請求項1に記載される方法を用いることにより、第二の溶媒(以下、乾燥溶媒という)の置換が起こり、加熱等による有機機能層の劣化を起こすことなく、乾燥させる事が可能となった。また乾燥溶媒としてフッ素系溶媒、とくに5個以上のフッ素原子を有する分子からなるフッ素系溶媒を用いることにより、濡れ性がよく、有機機能性材料に対して劣化を起こすことなく乾燥させることができた。とくに、乾燥溶媒の表面張力が25mN/m以下とすることにより、有機機能層への乾燥溶媒の浸透が高まり、高い乾燥能力を得ることができた。これにより、有機機能層を損傷することなく、容易に残留溶媒を除去することが可能となった。さらに、請求項6の条件を満たすような乾燥溶媒を用いることにより、より有機機能層への影響を低減した製造が可能となる。以上のような製造方法により、請求項10乃至16に記載するような製造装置を用いることによって、結果として高品質な有機機能性素子が製造できる。 The first solvent (hereinafter referred to as residual solvent) contained in the organic functional layer patterned by the printing method is used as the second solvent (hereinafter referred to as dry solvent) by using the method described in claim 1. ) Substitution has occurred, and the organic functional layer can be dried without being deteriorated by heating or the like. In addition, by using a fluorinated solvent as the drying solvent, especially a fluorinated solvent composed of molecules having 5 or more fluorine atoms, the wettability is good and the organic functional material can be dried without causing deterioration. It was. In particular, when the surface tension of the dry solvent was 25 mN / m or less, the penetration of the dry solvent into the organic functional layer was increased, and a high drying ability could be obtained. As a result, the residual solvent can be easily removed without damaging the organic functional layer. Furthermore, by using a dry solvent that satisfies the conditions of claim 6, it is possible to manufacture with reduced influence on the organic functional layer. By using the manufacturing apparatus as described in claims 10 to 16 by the manufacturing method as described above, a high-quality organic functional element can be manufactured as a result.

また、請求項3に記載されるように、10℃以上25℃以下の温度に冷却するとともに、加熱し気体化した前記第二の溶媒の雰囲気にその基板上の塗工膜を接触させることによって、基板上に乾燥溶媒を結露させ、有機機能層中に浸透させることが可能となり、効率的に残留溶媒の除去ができる。また、請求項11に記載の有機機能性素子製造装置を用いることによって、上記製造方法が実現可能となった。 Further, as described in claim 3, by cooling to a temperature not lower than 10 ° C. and not higher than 25 ° C., the coating film on the substrate is brought into contact with the heated and gasified atmosphere of the second solvent. In addition, the dry solvent can be condensed on the substrate and penetrated into the organic functional layer, and the residual solvent can be efficiently removed. Moreover, the said manufacturing method became realizable by using the organic functional element manufacturing apparatus of Claim 11.

また、請求項4に記載されるように、霧状の乾燥溶媒を噴霧して残留溶媒を溶媒置換することにより、乾燥溶媒を加熱したり、あるいは乾燥溶媒の液体に有機機能層を浸漬させたりする必要がなくなり、より有機機能層への影響の少ない洗浄乾燥工程及び製造方法が実現できた。 In addition, as described in claim 4, by spraying a mist-like dry solvent and replacing the residual solvent with a solvent, the dry solvent is heated, or the organic functional layer is immersed in the liquid of the dry solvent. Thus, a washing and drying process and a manufacturing method with less influence on the organic functional layer can be realized.

また、請求項5に記載の発明によって、乾燥溶媒による残留溶媒の除去の後、とくに基板の加熱処理を行う場合、不活性ガス雰囲気で満たされた密閉空間内で処理することにより、酸素等による有機機能層の損傷を回避することができた。当該発明は、とくに複数の有機機能層を形成する場合に有効である。 Further, according to the invention described in claim 5, after removing the residual solvent by the dry solvent, particularly when the substrate is subjected to heat treatment, by performing the treatment in a sealed space filled with an inert gas atmosphere, oxygen or the like is used. Damage to the organic functional layer could be avoided. The present invention is particularly effective when forming a plurality of organic functional layers.

また、請求項9に記載の発明によって、本発明の有機機能層の製造方法を用いて有機機能性素子を製造することにより、乾燥工程による損傷や、また残留溶媒による輝度や発光寿命の低下等を低減した、高品質な有機機能性素子を製造することができた。 In addition, according to the invention described in claim 9, by manufacturing an organic functional element using the method for manufacturing an organic functional layer of the present invention, damage due to a drying process, reduction in luminance and light emission lifetime due to a residual solvent, etc. It was possible to manufacture high-quality organic functional elements with a reduced amount.

さらに、本発明の有機機能層の製造方法を可能とする装置の発明として、請求項10に記載の有機機能性素子製造装置では、乾燥溶媒を保持した塗工した基板を洗浄置換するための超音波槽と、置換された残留溶媒を基板上から除去するリンス層、基板を乾燥させるための蒸気槽をそれぞれ備えた製造装置であることによって、効率的に残留溶媒を置換し、有機機能層基板を乾燥させることができる。 Furthermore, as an invention of an apparatus that enables the method for producing an organic functional layer of the present invention, the organic functional element production apparatus according to claim 10 is an ultrathin apparatus for cleaning and replacing a coated substrate holding a dry solvent. An organic functional layer substrate that efficiently replaces the residual solvent by being a manufacturing apparatus equipped with a sonic tank, a rinse layer that removes the substituted residual solvent from the substrate, and a steam tank for drying the substrate. Can be dried.

また、請求項11に記載の発明では、乾燥溶媒の蒸気を生じさせる手段を備えた蒸気槽と、基板冷却装置を備えることによって、請求項3に記載するような製造方法を可能となった。この発明によって、一箇所で残留溶媒と乾燥溶媒の置換から乾燥までを行えるために、効率的に残留溶媒と乾燥溶媒を置換でき、さらには浸漬させることがないので不純物の付着も避けることが出来る。 Further, in the invention described in claim 11, the manufacturing method as described in claim 3 can be realized by providing the steam tank provided with the means for generating the vapor of the dry solvent and the substrate cooling device. According to the present invention, since the residual solvent and the dry solvent can be replaced and dried in one place, the residual solvent and the dry solvent can be efficiently replaced. Further, since the immersion is not performed, adhesion of impurities can be avoided. .

また、請求項12に記載の発明では、移動台を備えることにより、連続的に有機機能層の製造を行うことが可能となり、有機機能性素子の生産性を向上させることができる。 In the invention according to claim 12, by providing the moving table, it is possible to continuously manufacture the organic functional layer, and to improve the productivity of the organic functional element.

また、請求項13及び14に記載の発明では、チェンバー内に霧状の乾燥溶媒を噴霧する手段を備えた製造装置とすることで、外気の影響を回避でき、さらには加熱時における酸素等による損傷を避けることができた。不活性ガス内で加熱する手段を備えることにより、迅速に乾燥工程を処理することが可能となり、さらには有機機能層表面の熱処理することが可能となる。 Further, in the inventions according to claims 13 and 14, by using a manufacturing apparatus provided with means for spraying a mist-like dry solvent in the chamber, the influence of the outside air can be avoided, and further due to oxygen or the like during heating. Damage could be avoided. By providing the means for heating in the inert gas, the drying process can be quickly processed, and further, the surface of the organic functional layer can be heat-treated.

また、請求項15に記載の発明では、前項の製造装置がさらに移動台上に、製造工程に沿った順序で配置されていることによって、連続的に有機機能性素子を製造することが可能となった。さらに、請求項16の発明によって、基板を加熱する手段として赤外線ヒーターを用いることにより、基板に直接接触させることなく加熱を行うことが可能となり、移動台とは独立させて備えることができるために、各工程に掛かる時間が短縮され、効率的な有機機能性素子の製造ができた。 Further, in the invention according to claim 15, it is possible to continuously manufacture organic functional elements by further arranging the manufacturing apparatus according to the previous paragraph on the moving table in the order along the manufacturing process. became. Further, according to the invention of claim 16, since an infrared heater is used as means for heating the substrate, heating can be performed without directly contacting the substrate, and the substrate can be provided independently of the moving table. The time required for each process was shortened, and an efficient organic functional element could be manufactured.

以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1の電荷輸送層若しくは電荷移動層103a、有機発光層若しくは活性層103b、図2の有機半導体層205が本発明での有機機能層に当たる。「背景技術」で述べたように、有機機能層の微細パターニングには印刷法が優れている。そして有機機能性素子製造の上で加熱および酸素・水に弱い有機機能層から如何に溶媒を除去し乾燥させるかが本発明にとって重要な点であるから、各機能性素子の製造で共通する印刷法を用いた有機機能層の成膜から乾燥までをまず説明する。 The charge transport layer or charge transfer layer 103a in FIG. 1, the organic light emitting layer or active layer 103b, and the organic semiconductor layer 205 in FIG. 2 correspond to the organic functional layer in the present invention. As described in “Background Art”, the printing method is excellent for fine patterning of the organic functional layer. In addition, since it is an important point for the present invention how to remove the solvent from the organic functional layer that is weak against oxygen and water and to dry it in the production of the organic functional element, printing common to the production of each functional element First, the process from the formation of the organic functional layer using the method to the drying will be described.

(有機機能層の成膜方法)
本発明による有機機能層の成膜方法について、図3に基づき説明する。
図3に有機機能性材料からなる塗工液(インキ)を、基板上に凸版印刷法によりパターン印刷する際の凸版印刷装置の概略図に示した。本製造装置はインクタンク301とインキチャンバー302とアニロックスロール303と凸部が設けられた凸版306がマウントされた版胴305を有している。インクタンク301には、溶剤に溶解若しくは分散した有機機能性材料のインキが収容されており、インキチャンバー302にはインクタンク301よりインキが送り込まれるようになっている。アニックスロール303はインキチャンバー302のインキ供給部に接して回転可能に支持されている。
(Deposition method of organic functional layer)
A method for forming an organic functional layer according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic view of a relief printing apparatus used for pattern printing of a coating liquid (ink) made of an organic functional material on a substrate by a relief printing method. The manufacturing apparatus includes an ink tank 301, an ink chamber 302, an anilox roll 303, and a plate cylinder 305 on which a relief plate 306 provided with projections is mounted. The ink tank 301 contains ink of an organic functional material dissolved or dispersed in a solvent, and the ink is supplied from the ink tank 301 to the ink chamber 302. The anix roll 303 is rotatably supported in contact with the ink supply part of the ink chamber 302.

アニックスロール303の回転に伴い、アニックスロール表面に供給されたインキ層304は均一な膜厚に形成される。その際、図示していないがドクターナイフで余分なインキを除去してもよい。このインキ層はアニックスロールに近接して回転駆動される版胴305にマウントされた凸版306の凸部に転移する。平台308には、被印刷基板307が版306の凸部による印刷位置にまで図示していない搬送手段によって搬送されるようになっている。そして、凸版306の凸部にあるインキは被印刷基板307に対して印刷される。 As the anix roll 303 rotates, the ink layer 304 supplied to the anix roll surface is formed to a uniform film thickness. At that time, although not shown, excess ink may be removed with a doctor knife. This ink layer is transferred to the convex portion of the relief plate 306 mounted on the plate cylinder 305 that is driven to rotate in the vicinity of the anix roll. On the flat table 308, the substrate to be printed 307 is conveyed to a printing position by the convex portion of the plate 306 by a conveying means (not shown). The ink on the convex portion of the relief plate 306 is printed on the substrate 307 to be printed.

凸版には感光性樹脂版を用いる。感光性樹脂版には、露光した樹脂版を現像する際に用いる現像液が有機溶剤である溶剤現像タイプのものと現像液が水である水現像タイプのものがある。溶剤現像タイプのものは水系のインキに対し耐性を示し、水現像タイプのものは有機溶剤系のインキに耐性を示すため、印刷するインキの物性に合わせて適宜選択する必要がある。 A photosensitive resin plate is used for the relief plate. The photosensitive resin plate includes a solvent development type in which the developer used when developing the exposed resin plate is an organic solvent and a water development type in which the developer is water. The solvent development type is resistant to water-based inks, and the water development type is resistant to organic solvent-based inks. Therefore, it is necessary to select appropriately according to the physical properties of the ink to be printed.

有機機能性材料を溶媒に溶解若しくは分散した塗工液(インキ)を用いて凸版印刷法により基板上に有機機能層を形成する際には、有機機能性材料を塗工液化するために用いられる溶媒としては高沸点溶媒が用いられる。これは、低沸点溶媒を用いた場合には、塗工液であるインキが、インキ供給体であるインキチャンバーからアニロックスロールに供給され、アニロックスロールから凸版へと転写される工程において徐々に乾燥し、凸版の凸部にあるインキを基板へと転写する際に、塗工液の乾燥により塗工液が基板に転写されないという問題が発生する。すなわち、印刷工程で、塗工液が乾燥することによる転写不良を防ぐために塗工液の溶媒としては高沸点溶媒が用いられる。 When forming an organic functional layer on a substrate by a relief printing method using a coating liquid (ink) in which an organic functional material is dissolved or dispersed in a solvent, it is used to convert the organic functional material into a coating liquid. A high boiling point solvent is used as the solvent. This is because when a low boiling point solvent is used, the ink that is the coating liquid is gradually dried in a process in which the ink chamber that is the ink supply body is supplied to the anilox roll and transferred from the anilox roll to the relief printing plate. When transferring the ink on the convex portions of the relief plate to the substrate, there arises a problem that the coating liquid is not transferred to the substrate due to the drying of the coating liquid. That is, in the printing process, a high boiling point solvent is used as a solvent for the coating liquid in order to prevent transfer failure due to drying of the coating liquid.

また、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法を用いて、基板上に有機機能層を形成する場合においても、有機機能性材料を塗工液化するために用いられる溶媒としては高沸点溶媒が用いられる。凹版オフセット印刷法は、インキ供給体から凹版にインキが供給する工程と、凹版から弾性を有するシリコーンブランケットにインキを転写する工程と、ブランケット上にあるインキパターンを基板上に転写する工程からなるものであるが、低沸点溶媒を用いた場合には印刷工程中に塗工液が乾燥してしまうことにより、ブランケットから基板上にインキが転写されないという問題が発生する。 In addition, even when an organic functional layer is formed on a substrate by using an intaglio offset printing method or a relief reversal offset printing method, a high-boiling solvent is used as a solvent used to liquefy the organic functional material. It is done. The intaglio offset printing method comprises a step of supplying ink from an ink supply to an intaglio, a step of transferring ink from the intaglio to an elastic silicone blanket, and a step of transferring an ink pattern on the blanket onto a substrate. However, when a low boiling point solvent is used, the coating liquid dries during the printing process, which causes a problem that ink is not transferred from the blanket onto the substrate.

凸版反転オフセット印刷法は、インキ供給体からブランケット一面にインキを供給する工程と、凸部パターンを有する除去版を用いてブランケット上のインキを除去版の凸部に転写させることによりブランケット上にインキパターンを形成する工程と、ブランケット上にあるインキパターンを基板上に転写する工程からなるものであるが、低沸点溶媒を用いた場合には印刷工程中に塗工液が乾燥してしまうことにより、ブランケットから基板上にインキが転写されないという問題が発生する。 The letterpress reversal offset printing method is a method in which ink is supplied onto the blanket from the ink supply body, and the ink on the blanket is transferred onto the convex part of the removal plate by using the removal plate having the convex part pattern to transfer the ink on the blanket. It consists of a process of forming a pattern and a process of transferring the ink pattern on the blanket onto the substrate, but when a low-boiling solvent is used, the coating liquid dries during the printing process. The problem arises that the ink is not transferred from the blanket onto the substrate.

このように、印刷法を用いて有機機能性材料を含む塗工液を基板上にパターン形成し、有機機能層を形成する場合には、印刷工程中の塗工液の乾燥を防ぐために高沸点溶媒を用いることが必要不可欠である。 In this way, when a coating liquid containing an organic functional material is patterned on a substrate using a printing method to form an organic functional layer, a high boiling point is used to prevent drying of the coating liquid during the printing process. It is essential to use a solvent.

また、インクジェット印刷法によって基板上に有機機能層を形成する場合にあっても、印刷工程中の塗工液の乾燥を考慮する必要はないが、高沸点溶媒が用いられる。インクジェット印刷法は、インクジェットヘッドにあるインクジェットノズルからバンク(隔壁)によって仕切られた領域に塗工液を滴下することにより、インキパターンを形成するものである。インクジェット法においては、低沸点溶媒を用いて有機機能層を形成した場合、基板上に滴下された塗工液の急激な乾燥により、バンク内において有機機能層の膜厚が大きく変化してしまい、均一な膜厚を有する有機機能層を得ることができなくなってしまうという問題が発生する。したがって、印刷法としてインクジェット法においても高沸点溶媒を用いる必要がある。 Even when the organic functional layer is formed on the substrate by the ink jet printing method, it is not necessary to consider drying of the coating liquid during the printing process, but a high boiling point solvent is used. In the inkjet printing method, an ink pattern is formed by dropping a coating liquid onto an area partitioned by a bank (partition) from an inkjet nozzle in an inkjet head. In the inkjet method, when the organic functional layer is formed using a low boiling point solvent, the film thickness of the organic functional layer is greatly changed in the bank due to the rapid drying of the coating liquid dropped on the substrate. There arises a problem that an organic functional layer having a uniform film thickness cannot be obtained. Therefore, it is necessary to use a high boiling point solvent in the inkjet method as a printing method.

(有機機能層の洗浄・乾燥方法)
本発明による有機機能層の有機機能層の洗浄・乾燥方法について、説明する。
(Cleaning and drying method of organic functional layer)
The organic functional layer cleaning and drying method of the organic functional layer according to the present invention will be described.

上述のように、有機機能層を印刷法により形成する場合には高沸点溶媒を用いる必要があり、このために加熱乾燥では溶媒を有機機能層の塗工膜から除去するために長時間掛かり、また必ずしも十分に除去することは出来ない。さらには、有機機能層を高温下に長時間晒すことによって、有機機能素子の損傷・劣化、ひいては有機機能性素子の特性の低下につながってしまう。 As described above, when the organic functional layer is formed by a printing method, it is necessary to use a high boiling point solvent. For this reason, it takes a long time to remove the solvent from the coating film of the organic functional layer in the heat drying, Moreover, it cannot necessarily be removed sufficiently. Furthermore, when the organic functional layer is exposed to a high temperature for a long time, the organic functional element is damaged or deteriorated, and consequently the characteristics of the organic functional element are deteriorated.

そこで本発明においては、有機機能層を劣化させず、かつ塗工液溶媒を十分に除去するために、乾燥溶媒による残留溶媒の置換する工程と、この乾燥溶媒を有機機能層から除去する工程によって塗工膜を乾燥させ、有機機能層を形成することとした。具体的には、乾燥溶媒に基板を浸漬させ、洗浄・リンスを行い、引き上げて乾燥溶媒を除去する手法、乾燥溶媒蒸気を冷却した基板に吸着させて残留溶媒を置換する手法、乾燥溶媒を基板に噴霧する手法等がある。詳細は後述の本発明の製造装置とともに説明する。 Therefore, in the present invention, in order to sufficiently remove the coating solution solvent without deteriorating the organic functional layer, the step of replacing the residual solvent with the dry solvent and the step of removing the dry solvent from the organic functional layer are performed. The coating film was dried to form an organic functional layer. Specifically, a method of immersing the substrate in a dry solvent, washing and rinsing, removing the dry solvent by pulling up, a method of replacing the residual solvent by adsorbing the dry solvent vapor to the cooled substrate, and a substrate with the dry solvent There is a method of spraying. Details will be described together with the manufacturing apparatus of the present invention described later.

本発明に用いられる乾燥溶媒としては、溶媒置換させるために、残留溶媒と混合可能な溶媒である必要があり、かつ有機機能層には溶解しない不活性な溶媒である必要がある。 The dry solvent used in the present invention must be a solvent that can be mixed with the residual solvent in order to replace the solvent, and must be an inert solvent that does not dissolve in the organic functional layer.

ところで、有機機能性材料として使用されている材料の多くは芳香環の構造を有するπ電子系の材料である。その様な化合物はトルエンやキシレンなどの芳香族系の溶媒に溶け易い。また、π電子系の材料にイオン性の置換基やドーパントを混合して用いる場合もあるが、その場合はアルコールなどの極性が高い溶媒に溶け易い。フッ素原子を多く含む溶媒は上述の有機機能性材料からなる膜に対しては非常に低い溶解性を示すが、前述の芳香族系溶媒やアルコールなどの溶媒とは混合可能であるという特徴を有する。従って、フッ素系溶媒は乾燥溶媒として上述のような条件を満たすものであり、そのため有機機能層を溶解させること無く、その中に含まれる有機機能性材料の塗工液(インキ)の残留溶媒を乾燥溶媒に置換することが可能となる。更にフッ素原子を多く含む溶媒は、同等の分子量の炭化水素溶媒に比べ揮発性が高く、濡れ性も良好である。 By the way, many of the materials used as the organic functional material are π-electron materials having an aromatic ring structure. Such compounds are easily soluble in aromatic solvents such as toluene and xylene. In some cases, π-electron-based materials are mixed with ionic substituents or dopants, and in that case, they are easily dissolved in a highly polar solvent such as alcohol. Although a solvent containing a large amount of fluorine atoms exhibits very low solubility in the above-mentioned film made of an organic functional material, it has a feature that it can be mixed with the above-mentioned solvents such as aromatic solvents and alcohols. . Therefore, the fluorine-based solvent satisfies the above-mentioned conditions as a dry solvent, and therefore, without dissolving the organic functional layer, the residual solvent of the coating liquid (ink) of the organic functional material contained therein is removed. It becomes possible to substitute with a dry solvent. Furthermore, a solvent containing a large amount of fluorine atoms has higher volatility and better wettability than a hydrocarbon solvent having the same molecular weight.

また、乾燥溶媒と有機機能層内の残留溶媒を効率的に置換させるためには、有機機能層内に乾燥溶媒を浸透させるために表面張力は低いほうが好ましく、具体的には乾燥溶媒の表面張力は25mN/m以下とすることが好ましい。 In order to efficiently replace the dry solvent and the residual solvent in the organic functional layer, the surface tension is preferably low in order to allow the dry solvent to penetrate into the organic functional layer. Specifically, the surface tension of the dry solvent Is preferably 25 mN / m or less.

また、有機機能層内溶媒を置換した後、基板上の乾燥溶媒の除去を迅速におこなうために、乾燥溶媒の蒸気圧が、常温で塗工液の蒸気圧よりも高い必要があり、さらに蒸気圧がより高いほど好ましい。具体的には、乾燥溶媒の乾燥工程における蒸気圧が、少なくとも5000Pa以上であることが好ましい。乾燥溶媒の揮発性が十分に高ければ真空乾燥機のような特殊な乾燥装置や、不活性ガス雰囲気を作る必要がなくなり、製造装置のコストを抑えることや、製造時間を短縮することが可能となる。 In addition, the vapor pressure of the dry solvent needs to be higher than the vapor pressure of the coating solution at room temperature in order to quickly remove the dry solvent on the substrate after replacing the solvent in the organic functional layer. The higher the pressure, the better. Specifically, the vapor pressure in the drying step of the dry solvent is preferably at least 5000 Pa or more. If the volatility of the drying solvent is sufficiently high, there is no need to create a special drying device such as a vacuum dryer or an inert gas atmosphere, which can reduce the cost of manufacturing equipment and shorten manufacturing time. Become.

また、有機機能層内の残留溶媒を置換する性質と有機機能性材料の乾燥薄膜を溶解または剥離させない性質を有する必要がある。具体的には、乾燥溶媒に有機機能層の基板を浸漬させたとき、有機機能層膜が溶解および剥離を起こすことは好ましくないので、溶解および剥離が起こらない基準として、浸漬直後の有機機能層の表面粗さRa(JIS B0601−1994)に対する浸漬後24時間後の有機機能層の表面粗さRaの変化率が1%未満であり、同様に24時間後の前記第二の溶媒へ溶解した前記有機機能層の重量が、乾燥工程後の有機機能層の重量の0.1%未満であることが好ましい。 Moreover, it is necessary to have the property of replacing the residual solvent in the organic functional layer and the property of not dissolving or peeling the dried thin film of the organic functional material. Specifically, since it is not preferable that the organic functional layer film dissolves and peels when the organic functional layer substrate is immersed in a dry solvent, the organic functional layer immediately after the immersion is used as a reference for preventing dissolution and peeling. The change rate of the surface roughness Ra of the organic functional layer 24 hours after immersion with respect to the surface roughness Ra (JIS B0601-1994) was less than 1%, and similarly dissolved in the second solvent after 24 hours. The weight of the organic functional layer is preferably less than 0.1% of the weight of the organic functional layer after the drying step.

このような乾燥溶媒としては、特に一分子中にフッ素原子を5個以上含む化合物を好適に用いることができる。具体的には、メチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、トリデカフルオロヘキシルメチルエーテルなどのフルオロエーテル類、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、オクタフルオロ−2−ブテンなどのフルオロアルカン類並びにフルオロアルケン類、ヘキサフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、オクタフルオロトルエン、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなどのフルオロアリール類、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノールなどのフルオロアルコール類などを好適に用いることができる。即ち、本発明にあっては乾燥溶媒として、一分子中にフルオロ基(フッ素基)を置換基として5つ以上含むエーテル類、アルカン類、アルケン類、アリール類、アルコール類等を好適に使用することができる。 As such a dry solvent, a compound containing 5 or more fluorine atoms in one molecule can be preferably used. Specifically, fluoro ethers such as methyl nonafluorobutyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether, tridecafluorohexyl methyl ether, 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, 1,1, Fluoroalkanes such as 1,3,3-pentafluorobutane and octafluoro-2-butene, as well as fluoroalkenes, hexafluorobenzene, pentafluorobenzene, octafluorotoluene, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, etc. And fluoroalcohols such as 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol can be preferably used. That is, in the present invention, ethers, alkanes, alkenes, aryls, alcohols and the like containing 5 or more fluoro groups (fluorine groups) as substituents in one molecule are preferably used as a dry solvent. be able to.

(有機機能層の製造装置)
次に、本発明の上述の有機機能層の製造方法を用いた製造装置の具体例を図面に基づいて説明する。図示する各装置は本発明の製造装置の形態の例であって、これに限らない。
(Organic functional layer manufacturing equipment)
Next, a specific example of a manufacturing apparatus using the above-described organic functional layer manufacturing method of the present invention will be described with reference to the drawings. Each apparatus illustrated is an example of the form of the manufacturing apparatus of the present invention, and is not limited thereto.

まず図4に示すような形態の製造装置について説明する。図4の製造装置は、基板を固定する基板ホルダー401、乾燥溶媒が満たされた超音波層402、乾燥溶媒で満たされたリンス層404、冷却装置407、乾燥溶媒の蒸気を発生させる手段をもつ蒸気槽408を有している。この図4の装置を用いた乾燥工程は以下に示す通りである。 First, a manufacturing apparatus having a configuration as shown in FIG. 4 will be described. 4 includes a substrate holder 401 for fixing a substrate, an ultrasonic layer 402 filled with a dry solvent, a rinse layer 404 filled with a dry solvent, a cooling device 407, and means for generating a vapor of the dry solvent. A steam tank 408 is provided. The drying process using the apparatus of FIG. 4 is as follows.

まず、有機機能層が塗布された基板を基板ホルダー401に設置し、乾燥溶媒で満たされた超音波槽402にて洗浄する。基板は予め、加熱などの予備乾燥を行っても良い。また、均一な洗浄・乾燥効果を得るために、超音波槽402内で基板ホルダー401を揺動させても良い。超音波発信器403による超音波の出力や周波数、超音波槽402内の乾燥溶媒の温度は任意である。また、超音波槽の数は図4では1つであるが、その数は限定されない。基板上に塗布された有機機能層が剥離しやすい場合には超音波槽は不要である。 First, a substrate coated with an organic functional layer is placed on a substrate holder 401 and cleaned in an ultrasonic bath 402 filled with a dry solvent. The substrate may be subjected to preliminary drying such as heating in advance. In order to obtain a uniform cleaning / drying effect, the substrate holder 401 may be swung in the ultrasonic bath 402. The output and frequency of ultrasonic waves from the ultrasonic transmitter 403 and the temperature of the dry solvent in the ultrasonic tank 402 are arbitrary. Moreover, although the number of ultrasonic tanks is one in FIG. 4, the number is not limited. When the organic functional layer applied on the substrate is easily peeled off, the ultrasonic bath is not necessary.

次に、乾燥溶媒で満たされたリンス槽404に基板ホルダー401を浸漬させる。リンス槽404内の乾燥溶媒は攪拌しても良いし、リンス槽404内で基板ホルダー401を揺動させても良い。リンス槽404内の乾燥溶媒の温度は低い事が好ましい。但し、余りに低すぎるとリンス槽404より基板ホルダー401を引き上げた際に基板表面にて水などの乾燥溶媒以外の液体の結露が起こる恐れがあるので、10℃から25℃程度とする事が好ましい。リンス槽404内の乾燥溶媒の温度を下げる事により、次の蒸気槽での基板温度上昇が抑えられ、洗浄乾燥の効率が良くなる。リンス槽404内に基板ホルダーを浸漬させる時間は任意である。また、このとき、超音波の周波数としては高周波であるほうが好ましく、具体的には500kHz〜3MHzが好ましい。高周波の超音波を用いることにより、基板上に設けられた有機機能層にダメージを与えにくくなる。 Next, the substrate holder 401 is immersed in a rinse tank 404 filled with a dry solvent. The dry solvent in the rinse tank 404 may be stirred, or the substrate holder 401 may be swung in the rinse tank 404. It is preferable that the temperature of the dry solvent in the rinse tank 404 is low. However, if it is too low, condensation of liquid other than a dry solvent such as water may occur on the surface of the substrate when the substrate holder 401 is lifted from the rinse tank 404. . By lowering the temperature of the drying solvent in the rinsing tank 404, the substrate temperature rise in the next steam tank is suppressed, and the efficiency of cleaning and drying is improved. The time for immersing the substrate holder in the rinsing tank 404 is arbitrary. At this time, the ultrasonic frequency is preferably a high frequency, specifically 500 kHz to 3 MHz. By using high frequency ultrasonic waves, it becomes difficult to damage the organic functional layer provided on the substrate.

次に、蒸気槽405に基板ホルダー401を設置する。蒸気槽405は下部にヒーター406が設置されており、そのヒーターが乾燥溶媒408に浸漬されている。乾燥溶媒はヒーターにより加熱され、蒸気槽405上部がその蒸気409で充満している。この蒸気は蒸気槽405上部に設置された冷却部407により冷却され、下部に流れ落ちる。乾燥溶媒の蒸気は、基板ホルダー401内の基板表面に吸着し、基板により冷却されて結露し、蒸気槽405下部に流れ落ちる。その際、有機機能層内の残留溶媒も乾燥溶媒と共に流れ落ちる。基板温度が乾燥溶媒の沸点と同じになった時点で、基板表面での結露が起こらなくなるため、基板ホルダー401を蒸気槽405より引き上げる。引き上げられた基板ホルダーをリンス槽404に浸漬又は冷風に当てる事で冷却させ、再び蒸気槽405内に移して洗浄・乾燥を行っても良い。 Next, the substrate holder 401 is installed in the steam tank 405. The steam tank 405 is provided with a heater 406 at the bottom, and the heater is immersed in the dry solvent 408. The dry solvent is heated by a heater, and the upper part of the steam tank 405 is filled with the steam 409. This steam is cooled by the cooling unit 407 installed at the upper part of the steam tank 405 and flows down to the lower part. The vapor | steam of a dry solvent adsorb | sucks to the board | substrate surface in the board | substrate holder 401, is cooled by the board | substrate, and is condensed, and flows down to the vapor | steam tank 405 lower part. At that time, the residual solvent in the organic functional layer also flows down together with the dry solvent. When the substrate temperature becomes the same as the boiling point of the dry solvent, condensation on the substrate surface does not occur, so the substrate holder 401 is pulled up from the steam tank 405. The substrate holder that has been pulled up may be cooled by immersing it in the rinsing tank 404 or by applying cold air, and then moved back into the steam tank 405 for cleaning and drying.

上記の方法で乾燥された基板上に次の層を更に積層させる場合、密封された空間を移動させて次の工程に移すことで、基板上の塵などの付着物が無い状態で積層を行える。例えば、有機EL素子の有機発光層を乾燥させた後に、その基板を密封空間内を移動させて蒸着装置へ移して陰極層を形成させれば、付着物による短絡やダークスポットの形成などを防ぐことが出来る。 When the next layer is further stacked on the substrate dried by the above method, the sealed space can be moved to the next step, and the stack can be performed without any dust or other deposits on the substrate. . For example, after the organic light emitting layer of the organic EL element is dried, the substrate is moved in a sealed space and transferred to a vapor deposition apparatus to form a cathode layer, thereby preventing a short circuit or a dark spot from being formed due to deposits. I can do it.

図5に示す形態の製造装置は、図4の装置と同様に、乾燥溶媒の蒸気槽405を有し、これを用いて有機機能層から溶媒置換して残留溶媒を除去する。図5の装置は基板冷却器502を有している。ヒーター406に熱せられて蒸気槽405から生じた乾燥溶媒の蒸気が、有機機能層の塗布膜を形成した基板に接触すると、基板表面の温度は基板冷却器によって乾燥溶媒の露点以下に冷却されているために、乾燥溶媒が基板表面に結露し吸着するために、極めて効率的に有機機能層内の在留溶媒との溶媒置換をすることが可能となる。基板を垂直に固定して置くことで、結露した溶媒が蒸気槽内に滴下することとなり、乾燥溶媒として再利用することができる。また、基板冷却器502は図示されていない器具により支持されており、任意のタイミングで蒸気槽405に出し入れを行うことも可能である。 The manufacturing apparatus of the form shown in FIG. 5 has a dry solvent vapor tank 405 similarly to the apparatus of FIG. 4, and uses this to replace the solvent from the organic functional layer to remove the residual solvent. The apparatus of FIG. 5 has a substrate cooler 502. When the dry solvent vapor generated from the vapor tank 405 heated by the heater 406 comes into contact with the substrate on which the organic functional layer coating film is formed, the temperature of the substrate surface is cooled below the dew point of the dry solvent by the substrate cooler. Therefore, since the dry solvent is condensed and adsorbed on the surface of the substrate, the solvent substitution with the residence solvent in the organic functional layer can be performed very efficiently. By placing the substrate in a vertical position, the condensed solvent will drop into the vapor tank and can be reused as a dry solvent. Further, the substrate cooler 502 is supported by a tool (not shown), and can be taken in and out of the steam tank 405 at an arbitrary timing.

基板冷却器502としては基板501を適度に冷却できるものであれば良く、水や空気などの流体を内部に流すことの出来る熱交換器や、ペルチェ素子、熱容量の大きな金属塊などを用いる事が出来る。基板501の冷却温度は乾燥溶媒の沸点より低くなるような温度で有れば良いが、あまりに低すぎると基板冷却器410および基板501を蒸気槽405より取り出した際に基板表面にて水などの乾燥溶媒以外の液体の結露が起こる恐れがある。そのため、基板冷却器410の温度は、乾燥溶媒の露点以下で、さらに10℃以上25℃以上とする事が好ましい。但し、装置内を窒素置換し、乾燥した窒素などが充満した環境下では水の露点が低いため、さらに低温にしてもよい。 The substrate cooler 502 only needs to be able to cool the substrate 501 appropriately. A heat exchanger capable of flowing a fluid such as water or air, a Peltier element, a metal block having a large heat capacity, or the like can be used. I can do it. The cooling temperature of the substrate 501 may be a temperature that is lower than the boiling point of the dry solvent. However, if the temperature is too low, water such as water on the substrate surface when the substrate cooler 410 and the substrate 501 are taken out from the vapor tank 405 is used. Condensation of liquids other than dry solvents may occur. Therefore, it is preferable that the temperature of the substrate cooler 410 is not higher than the dew point of the dry solvent and is not lower than 10 ° C and not lower than 25 ° C. However, since the dew point of water is low in an environment where the inside of the apparatus is purged with nitrogen and filled with dry nitrogen or the like, the temperature may be further lowered.

また乾燥溶媒の蒸気408を発生させる蒸気槽405の温度としては、少なくとも乾燥溶媒の蒸気を生じさせる程度には加熱する必要があるが、有機機能層塗工膜から除去した残留溶媒が、基板に再吸着してしまうことを防ぐために、残留溶媒の沸点以下であることが好ましい。 Further, the temperature of the vapor tank 405 for generating the dry solvent vapor 408 needs to be heated at least to the extent that the dry solvent vapor is generated, but the residual solvent removed from the organic functional layer coating film is applied to the substrate. In order to prevent re-adsorption, it is preferably below the boiling point of the residual solvent.

このように図5のような形態の装置を用いれば、蒸気槽405内で基板冷却器502による基板の冷却を行うことにより、基板温度上昇により乾燥溶媒の結露が起こらない現象を避けられ、蒸気に曝す時間が任意となる。また、リンス槽に入れなくても良いので、リンス槽内の乾燥溶媒に含まれる高沸点溶媒やゴミや塵の再付着が避けられる。さらにリンス槽での急冷を行わないので、急激な温度変化により有機機能層の膜質が変化する可能性も避けられる。 If the apparatus having the configuration as shown in FIG. 5 is used as described above, the substrate is cooled by the substrate cooler 502 in the vapor tank 405, thereby avoiding the phenomenon that the dew condensation of the dry solvent does not occur due to the substrate temperature rise. Exposure time is arbitrary. Moreover, since it does not need to put into a rinse tank, the high-boiling-point solvent contained in the dry solvent in a rinse tank, and reattachment of dust and dust are avoided. Further, since rapid cooling in the rinsing tank is not performed, the possibility that the film quality of the organic functional layer changes due to a rapid temperature change can be avoided.

本発明の方法は、図6〜9に示すように、乾燥溶媒を霧状にして基板に接触させる事も可能である。この方法によれば、溶液内に基板を移動させ浸漬させたり、冷却等によって乾燥溶媒蒸気を再度液体化したりする必要はなく、常温での処理が可能である。 In the method of the present invention, as shown in FIGS. 6 to 9, the dry solvent can be made into a mist and brought into contact with the substrate. According to this method, it is not necessary to move and immerse the substrate in the solution, or to liquefy the dry solvent vapor again by cooling or the like, and processing at room temperature is possible.

図6に示すような形態の装置では、霧発生槽605で超音波霧化装置606により霧状となった乾燥溶媒609が、有機機能層が塗布された基板501上に噴霧され、その液滴が滴り落ちる際に残存溶媒を除去する。霧状の乾燥溶媒が効率よく基板表面にあたるように送風機604を用いても良く、また、吸気口602や排気口603を設けても良い。また、基板より滴り落ちた乾燥溶媒を回収槽607にて回収しても良い。霧吹き洗浄を行えば、乾燥溶媒に熱を加える必要が無くなり装置を断熱材で覆う必要も無くなる。また、基板にも熱がかからないため、熱劣化の心配がない。 In the apparatus of the form shown in FIG. 6, the dry solvent 609 that has been atomized by the ultrasonic atomizer 606 in the mist generation tank 605 is sprayed onto the substrate 501 coated with the organic functional layer, and its droplets. Residual solvent is removed when dripping. The air blower 604 may be used so that the mist-like dry solvent efficiently hits the substrate surface, and the air inlet 602 and the air outlet 603 may be provided. Further, the dry solvent dripped from the substrate may be collected in the collection tank 607. By performing spray spraying, it is not necessary to apply heat to the dry solvent, and it is not necessary to cover the apparatus with a heat insulating material. Further, since the substrate is not heated, there is no fear of thermal degradation.

図7に示すような形態の装置においては、移動台703上に有機機能層が塗布された基板501が置かれ、移動台の上部に設置された乾燥溶媒スプレー装置701によって霧状の乾燥溶媒609を吹きかけることで溶媒置換が施される。図7の装置によれば、基板の乾燥をバッチ毎ではなく、例えば無端ベルト状の移動台703上に基板501を載置してこれを移動させることにより連続的に乾燥工程を行うことが可能となる。また、図7では基板は水平に配置されているが、傾けるかあるいは垂直に配置することで乾燥溶媒が速やかに流れ落ちる様にしても良い。基板より滴り落ちた乾燥溶媒は適宜図示されていない溶媒再生装置より回収、再生利用することも可能である。 In the apparatus as shown in FIG. 7, a substrate 501 coated with an organic functional layer is placed on a moving table 703, and a dry solvent spray device 701 placed on the moving table mist-like dry solvent 609. To replace the solvent. According to the apparatus of FIG. 7, it is possible to perform the drying process continuously by placing the substrate 501 on the moving table 703 having an endless belt shape and moving the substrate instead of every batch, for example. It becomes. In FIG. 7, the substrate is arranged horizontally, but the drying solvent may flow down quickly by being inclined or arranged vertically. The dry solvent dripped from the substrate can be recovered and reused by a solvent regenerator (not shown) as appropriate.

スプレー701としては、例えば二流体型のノズルを挙げることが出来るが、有機機能層が塗布された基板501に適切な量の洗浄乾燥溶媒を適切な圧力で掛けることで、乾燥溶媒を塗工膜に浸透させ、残留溶媒を置換出来れば特に制限はない。従って、有機機能層の種類および下地との密着性、洗浄乾燥溶媒の性質に合わせて適宜、スプレーの種類や吐出条件を選定すればよい。 Examples of the spray 701 include a two-fluid type nozzle. By applying an appropriate amount of a cleaning and drying solvent to the substrate 501 coated with the organic functional layer with an appropriate pressure, the drying solvent is applied to the coating film. There is no particular limitation as long as it can permeate and replace the residual solvent. Accordingly, the type of spray and the discharge conditions may be selected as appropriate in accordance with the type of organic functional layer, adhesion to the substrate, and the properties of the cleaning and drying solvent.

さらに乾燥溶媒噴霧後に、エアブロアー702を設置することにより、エアブロワーから吹き出した気体により洗浄乾燥溶媒609と共に残存溶媒を除去することができる。なお、スプレー装置のノズルから乾燥溶媒を吐出する際に、乾燥溶媒に超音波を与えてもよい。洗浄乾燥溶媒に超音波を与えることにより、より高い洗浄・乾燥効果を得ることができる。 Further, by installing the air blower 702 after spraying the dry solvent, the residual solvent can be removed together with the cleaning dry solvent 609 by the gas blown from the air blower. In addition, when discharging a dry solvent from the nozzle of a spray apparatus, you may give an ultrasonic wave to a dry solvent. By applying ultrasonic waves to the cleaning / drying solvent, a higher cleaning / drying effect can be obtained.

図8に示すような形態の装置においては、窒素等の不活性ガス置換された雰囲気中で有機機能層が塗布された基板501の洗浄乾燥を行うことが可能である。不活性ガス雰囲気中で洗浄乾燥を行うことにより、大気中に含まれる酸素や水が有機機能層に吸着したり有機機能層と反応したりすることで起こる劣化を回避できる。また、基板ホルダー802にホットプレート等の加熱装置を設置しておく事で乾燥溶媒による残留溶媒除去後に、加熱処理を行うことが可能である。 In the apparatus of the form as shown in FIG. 8, it is possible to perform cleaning and drying of the substrate 501 coated with the organic functional layer in an atmosphere substituted with an inert gas such as nitrogen. By performing cleaning and drying in an inert gas atmosphere, it is possible to avoid deterioration caused by oxygen or water contained in the atmosphere adsorbing or reacting with the organic functional layer. In addition, by installing a heating device such as a hot plate in the substrate holder 802, the heat treatment can be performed after the residual solvent is removed with the dry solvent.

後述するように、有機EL素子、有機太陽電池等の有機機能層の製造工程においては、有機機能層を多層構造となるように積層して形成することが多い。この場合、各層の積層工程においては、形成する面にあたる既存の層との界面での混合が問題となる。既存の層を完全に乾燥させた場合においても、各層の材料の関係で、溶解性がある場合には、通常の乾燥のみでは不十分である。そこで最表面の層の材料が架橋反応を起こして不溶化したり、最表面の層とその下にある層との界面で反応が起こし密着性を向上させたりする事で、次に新たに上乗せする層のインキによる溶解を防ぎ、層界面での混合を回避する方法が取られている。このため有機機能層に加熱処理を行うことが一般的に行われている。 As will be described later, in the manufacturing process of an organic functional layer such as an organic EL element or an organic solar battery, the organic functional layer is often formed to have a multilayer structure. In this case, in the lamination process of each layer, mixing at the interface with the existing layer corresponding to the surface to be formed becomes a problem. Even when the existing layer is completely dried, normal drying alone is not sufficient if there is solubility due to the material of each layer. Therefore, the material of the outermost layer causes a cross-linking reaction to insolubilize, or a reaction occurs at the interface between the outermost layer and the layer below it to improve adhesion, so that it is newly added next. Methods have been taken to prevent dissolution of the layer by ink and avoid mixing at the layer interface. For this reason, it is generally performed to heat-treat the organic functional layer.

しかしながら、解決しようとする課題において述べたように、有機機能性材料は酸素などと反応しやすく、特に加熱した場合にはその反応性が上がるため、有機機能層を加熱する際には真空下若しくは窒素などの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。そこで図8、あるいは後述の図9に示すように装置内を密閉空間とし、さらに溶媒の除去から加熱処理までを連続して同一の真空内あるいは不活性雰囲気内で行うということで上記の問題が解決できる。 However, as described in the problem to be solved, the organic functional material easily reacts with oxygen and the like, and particularly when heated, the reactivity increases. It is preferable to carry out in an inert gas atmosphere such as nitrogen. Therefore, as shown in FIG. 8 or FIG. 9 to be described later, the above-mentioned problem is caused by making the inside of the apparatus a sealed space and further performing from the solvent removal to the heat treatment in the same vacuum or in an inert atmosphere. can be solved.

また、加熱処理後に冷却するための装置を有していても良く、その場合には図5の装置の説明で記載した基板冷却装置のようなものが使用できる。この場合には、加熱装置が障害とならないように、加熱装置として赤外線を用い、これを基板の正面に備え付けて加熱処理することも可能である。 Moreover, you may have the apparatus for cooling after heat processing, In that case, a thing like the board | substrate cooling apparatus described by description of the apparatus of FIG. 5 can be used. In this case, it is also possible to use infrared rays as the heating device and heat-treat it by attaching it to the front surface of the substrate so that the heating device does not become an obstacle.

図9に示すような形態の装置では、連続的に基板の処理を行うために、装置に基板を設置してから、処理工程の順に各装置が設置されている。処理前基板ボックス902にて基板ホルダー802に設置された有機機能層が塗工された基板501は、基板搬送レール901に沿って進み、まずスプレー装置701から吐出される霧状の乾燥溶媒によって残留溶媒が置換され、洗浄乾燥する。次に加熱装置903によって加熱処理が為される。 In the apparatus as shown in FIG. 9, in order to continuously process the substrate, each apparatus is installed in the order of processing steps after the substrate is installed in the apparatus. The substrate 501 coated with the organic functional layer installed on the substrate holder 802 in the pre-treatment substrate box 902 proceeds along the substrate transport rail 901 and is first left by the mist-like dry solvent discharged from the spray device 701. The solvent is replaced and washed and dried. Next, heat treatment is performed by the heating device 903.

加熱処理に用いる加熱装置903としては、公知のものが使用できるが、遠隔から過熱することが出来る赤外線装置によって加熱処理することが好ましい。搬送レールから離れた場所に設置することが可能であるため、単純な構成で連続的に基板処理を行うことが可能になるためである。使用する赤外線としては近赤外線と遠赤外線のいずれを用いても良いが、薄く有機機能層が塗布された基板を効率よく加熱するためには遠赤外線を基板501の表側から照射する方が好ましい。また、基板ホルダー表面の素材としてアルミニウムのような遠赤外線を反射しやすいものを用いると、基板を透過した赤外線が基板裏面からも照射されるため基板への加熱を効率的に行うことが出来る。 As the heating device 903 used for the heat treatment, a known device can be used, but it is preferable to perform the heat treatment using an infrared device that can be remotely heated. This is because the substrate processing can be continuously performed with a simple configuration because it can be installed at a place away from the transport rail. As the infrared ray to be used, either near infrared ray or far infrared ray may be used, but it is preferable to irradiate the far infrared ray from the front side of the substrate 501 in order to efficiently heat the thin substrate coated with the organic functional layer. In addition, when a material that easily reflects far-infrared rays such as aluminum is used as a material for the substrate holder surface, the substrate can be efficiently heated because infrared rays transmitted through the substrate are also irradiated from the back surface of the substrate.

(有機EL素子、有機太陽電池の素子構成)
次に前記乾燥方法を用いた有機EL素子、有機太陽電池について、図1に基づき説明する。
(Element structure of organic EL element and organic solar cell)
Next, an organic EL element and an organic solar cell using the drying method will be described with reference to FIG.

本発明に用いられる基板101としては、透光性があり、ある程度の強度がある基板な
ら制限はないが、具体的にはガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用い
ることができる。0.2〜1mmの薄いガラス基板を用いれば、バリア性が非常に高い薄
型の有機EL素子または有機太陽電池を作製することができる。
The substrate 101 used in the present invention is not limited as long as it is light-transmitting and has a certain level of strength. Specifically, a glass substrate or a plastic film or sheet can be used. If a thin glass substrate having a thickness of 0.2 to 1 mm is used, a thin organic EL element or an organic solar cell having a very high barrier property can be produced.

透明導電層102としては、透明または半透明の電極を形成することのできる導電性材料なら特に制限はない。具体的には酸化物としてインジウムと錫の複合酸化物(以下ITOという)、インジウムと亜鉛の複合酸化物(以下IZOという)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、亜鉛アルミニウム複合酸化物等があるが、低抵抗であること、対溶剤性があること、透明性があること等からITOを好ましく用いることができ、前記透光性基板101上に蒸着またはスパッタリング法により製膜することもできる。また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウムなどの前駆体を基板上に塗布後、熱分解により酸化物を形成する塗布熱分解法等により形成することもできる。あるいは、金属としてアルミニウム、金、銀等の金属が半透明状に蒸着されたものを用いることができる。あるいはポリアニリン等の有機半導体も用いることができる。 The transparent conductive layer 102 is not particularly limited as long as it is a conductive material capable of forming a transparent or translucent electrode. Specifically, indium and tin composite oxide (hereinafter referred to as ITO), indium and zinc composite oxide (hereinafter referred to as IZO), tin oxide, zinc oxide, indium oxide, zinc aluminum composite oxide, and the like are included as oxides. However, ITO can be preferably used because of its low resistance, solvent resistance, transparency, and the like, and can be formed on the light-transmitting substrate 101 by vapor deposition or sputtering. Alternatively, a precursor such as indium octylate or indium acetone can be applied on a substrate and then formed by an application pyrolysis method in which an oxide is formed by thermal decomposition. Alternatively, a metal in which a metal such as aluminum, gold, or silver is vapor-deposited in a translucent state can be used. Alternatively, an organic semiconductor such as polyaniline can also be used.

上記、透明導電層102は、必要に応じてエッチングによりパターニングを行う、またはUV処理、プラズマ処理などにより表面の活性化を行ってもよい。 The transparent conductive layer 102 may be patterned by etching as necessary, or may be activated by UV treatment, plasma treatment, or the like.

本発明における有機機能層103は、単層若しくは複数の機能性層を積層させてもよい。有機EL素子の場合では、陽極および陰極の電極間に少なくとも有機発光層を設ける必要があるが、その他にも機能性層として正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の電荷輸送層を設けることができ、その構成は任意である。 The organic functional layer 103 in the present invention may be a single layer or a stack of a plurality of functional layers. In the case of an organic EL element, it is necessary to provide at least an organic light emitting layer between the anode and the cathode. In addition, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. as functional layers The charge transport layer can be provided, and its configuration is arbitrary.

また、有機太陽電池の場合には活性層と呼ばれる複数の材料がマルチへテロジャンクションと呼ばれる界面が複雑に絡み合った状態で共存する層を陽極および陰極の電極間に有する必要があるが、この他に、そこで発生した電荷を外に取り出す電荷移動層を有機機能層として設けることができる。有機機能層の厚みは任意であるが、薄すぎると短絡が起き易くなり、厚すぎると素子全体の抵抗が高くなるため、総膜厚としては50〜1000nmであることが好ましい。 In addition, in the case of organic solar cells, it is necessary to have a layer between the anode and cathode electrodes in which a plurality of materials called active layers coexist in a state where the interface called multiheterojunction is intertwined in a complicated manner. In addition, a charge transfer layer for taking out the charges generated there can be provided as an organic functional layer. Although the thickness of the organic functional layer is arbitrary, if it is too thin, a short circuit is likely to occur, and if it is too thick, the resistance of the entire device increases. Therefore, the total film thickness is preferably 50 to 1000 nm.

主に透明導電層102に隣接して設けられる電荷輸送層103aに用いる材料としては、一般に正孔輸送材料として用いられているものであれば良く、銅フタロシアニンやその誘導体、1,1―ビス(4―ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N’―ジフェニル―N,N’−ビス(3−メチルフェニル)―1,1’―ビフェニル−4,4’―ジアミン、N,N’―ジ(1―ナフチル)―N,N’―ジフェニル−1,1’―ビフェニル−4,4’―ジアミン等の芳香族アミン系などの低分子も用いることができるが、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVK)誘導体、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物等の高分子材料が成膜性の点から好ましい。また、ポリパラフェニレン(PPP)等のポリアリーレン系、ポリフェニレンビニレン(PPV)等のポリアリーレンビニレン系等の導電性高分子若しくはポリスチレン(PS)等の高分子に、アリールアミン類、カルバゾール誘導体、アリールスルフィド類、チオフェン誘導体、フタロシアニン誘導等の低分子の電荷輸送性を示す材料を混合した物を用いても良い。 The material used for the charge transport layer 103a mainly provided adjacent to the transparent conductive layer 102 may be any material generally used as a hole transport material, such as copper phthalocyanine and its derivatives, 1,1-bis ( 4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N ′ Low molecular weight compounds such as aromatic amines such as di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine can also be used, but polyaniline derivatives and polythiophene derivatives From the viewpoint of film-forming properties, polymer materials such as polyvinyl carbazole (PVK) derivatives, mixtures of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid, etc. Masui. In addition, polyamines such as polyparaphenylene (PPP), polyarylene vinylenes such as polyphenylene vinylene (PPV), conductive polymers such as polyarylene vinylene (PPV), or polymers such as polystyrene (PS), arylamines, carbazole derivatives, aryl A mixture of sulfides, thiophene derivatives, phthalocyanine-derived low molecular charge transporting materials, and the like may be used.

有機EL素子における有機発光層103bに用いる発光体としては、クマリン系、ペリレン系、ピレン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、N,N’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、N,N’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系、白金錯体系、ユーロピウム錯体系等の低分子発光性色素を、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に溶解若しくは高分子に共重合させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系等の高分子発光体を用いることができる。 As a light emitter used for the organic light emitting layer 103b in the organic EL element, coumarin-based, perylene-based, pyrene-based, anthrone-based, porphyrene-based, quinacridone-based, N, N′-dialkyl-substituted quinacridone-based, naphthalimide-based, N, N Low-molecular luminescent dyes such as' -diaryl-substituted pyrrolopyrrole, iridium complex, platinum complex, and europium complex are dissolved or copolymerized in polymers such as polystyrene, polymethylmethacrylate, and polyvinylcarbazole. And polymer light emitters such as polyarylene, polyarylene vinylene, and polyfluorene can be used.

また、有機EL素子における有機発光層103bと電荷輸送層103aの間に、インターレイヤーと呼ばれる、加熱により電荷輸送層103aとの密着性を増す材料を挟んでも良い。このインターレイヤーにより、有機発光層103bの発光効率が増し、駆動寿命も長く成る事が知られている。この様な材料としては、ポリ(2,7−(9,9−ジ−オクチルフルオロレン))−alt−(1,4−フェニレン−((4−sec−ブチルフェニル)イミノ)−1,4−フェニレン))(TFB)が挙げられる。 In addition, a material called an interlayer that increases adhesion to the charge transport layer 103a by heating may be sandwiched between the organic light emitting layer 103b and the charge transport layer 103a in the organic EL element. It is known that this interlayer increases the light emission efficiency of the organic light emitting layer 103b and extends the driving life. Such materials include poly (2,7- (9,9-di-octylfluorolene))-alt- (1,4-phenylene-((4-sec-butylphenyl) imino) -1,4. -Phenylene)) (TFB).

有機太陽電池における活性層103bに用いる材料としては、光を照射する事により電荷分離を起こすp型・n型半導体材料であればよく、具体的にはp型半導体としてポリチオフェン誘導体やポリフェニレンビニレン誘導体が、n型半導体としてはフラーレン誘導体が挙げられる。 The material used for the active layer 103b in the organic solar cell may be a p-type / n-type semiconductor material that causes charge separation when irradiated with light. Specifically, a polythiophene derivative or a polyphenylene vinylene derivative may be used as the p-type semiconductor. Examples of n-type semiconductors include fullerene derivatives.

これらの材料は低分子の場合は蒸着法を用いて成膜しても良いが、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルアニソール、ジメチルアニソール、安息香酸エチル、安息香酸メチル、メシチレン、テトラリン、アミルベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独または混合溶媒に溶解または分散させて塗布液として用い、スピンコート法、カーテンコート法、バーコート法、ワイヤーコート法、スリットコート法といったコーティング法や、凸版印刷法(フレキソ印刷法)、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法により成膜することが可能である。 In the case of low molecular weight, these materials may be formed by vapor deposition, but toluene, xylene, acetone, anisole, methylanisole, dimethylanisole, ethyl benzoate, methylbenzoate, mesitylene, tetralin, amylbenzene , Methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone, Cyclohexanone, Methanol, Ethanol, Isopropyl alcohol, Ethyl acetate, Butyl acetate, Water, etc. A single or mixed solvent used as a coating solution, spin coating method, curtain coating method, bar coating The film may be formed by a coating method such as a coating method, a wire coating method, a slit coating method, a letterpress printing method (flexographic printing method), an intaglio offset printing method, a letterpress reverse printing method, an ink jet printing method, an intaglio printing method. Possible A.

ただし、有機EL素子をフルカラー表示させるには、有機発光層をR(赤)G(緑)B(青)三色にパターニングする必要がある。このように、有機発光層をパターニングする際には、凸版印刷法(フレキソ印刷法)、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法を好適に用いることができ、発光色の異なる有機発光層を画素ごとにパターン形成することができる。また、有機EL素子において、正孔輸送層や電子輸送層といった電荷輸送層は、隣接する画素への電流のリークを防止するために、画素ごとにパターニングすることが好ましい。この場合においても、凸版印刷法(フレキソ印刷法)、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法を好適に用いることができる。 However, in order to display the organic EL element in full color, it is necessary to pattern the organic light emitting layer into three colors of R (red), G (green), and B (blue). Thus, when patterning an organic light emitting layer, it is preferable to use a printing method such as a relief printing method (flexographic printing method), an intaglio offset printing method, a relief printing reverse offset printing method, an ink jet printing method, and an intaglio printing method. In addition, organic light-emitting layers having different emission colors can be patterned for each pixel. In the organic EL element, the charge transport layer such as a hole transport layer or an electron transport layer is preferably patterned for each pixel in order to prevent current leakage to adjacent pixels. Also in this case, a printing method such as a relief printing method (flexographic printing method), an intaglio offset printing method, a relief printing reverse offset printing method, an ink jet printing method, and an intaglio printing method can be suitably used.

有機太陽電池においては、高い効率や起電力を得るためには、活性層、電荷移動層をパターニング形成する必要があり、凸版印刷法(フレキソ印刷法)、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法を好適に用いることができる。従って、本発明の製造方法が有効である。 In order to obtain high efficiency and electromotive force in organic solar cells, it is necessary to pattern the active layer and the charge transfer layer. The letterpress printing method (flexographic printing method), the intaglio offset printing method, the letterpress reverse printing method A printing method such as an inkjet printing method or an intaglio printing method can be suitably used. Therefore, the production method of the present invention is effective.

前述した有機機能層の成膜方法および乾燥方法を用いて、有機機能層の形成を行う。すべての有機機能層について上記の方法で形成する以外にも、他のウェットプロセスおよびドライプロセスでの形成と組み合わせて各層を形成することも考えられる。 The organic functional layer is formed by using the organic functional layer forming method and the drying method described above. In addition to forming all the organic functional layers by the above method, it is also conceivable to form each layer in combination with other wet process and dry process.

次に、有機機能層103の上から陰極からなる電極層104を形成する。電極層としてはMg、Al、Yb、Ba、Ca等の金属単体を用いたり、発光媒体材料と接する界面にLiやLiF等の化合物を1nm程度はさんで、安定性・導電性の高いAlやCuを積層して用いることが可能である。または、電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数の低い金属と安定な金属との合金系、例えばMgAg、AlLi、CuLi等の合金が使用できる。陰極の形成方法は材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法を用いることができる。電極層の厚さは、10nmから1000nm程度が望ましい。 Next, an electrode layer 104 composed of a cathode is formed on the organic functional layer 103. As the electrode layer, a single metal such as Mg, Al, Yb, Ba, or Ca is used, or a compound such as Li or LiF is sandwiched by about 1 nm at the interface in contact with the light emitting medium material. Cu can be laminated and used. Alternatively, in order to achieve both electron injection efficiency and stability, an alloy system of a metal having a low work function and a stable metal, for example, an alloy such as MgAg, AlLi, or CuLi can be used. As a method for forming the cathode, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam method, or a sputtering method can be used depending on the material. The thickness of the electrode layer is desirably about 10 nm to 1000 nm.

各層間の密着性を向上させるために、電極層104を形成する前、後、若しくは前後共に基板を加熱処理しても良い。 In order to improve the adhesion between the layers, the substrate may be heat-treated before, after, or before and after the electrode layer 104 is formed.

最後にこれらの有機機能性積層体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機EL素子を得ることができる。また、透光性基板が可撓性を有する場合は封止剤と可撓性フィルムを用いて密閉封止をおこなう。 Finally, in order to protect these organic functional laminates from external oxygen and moisture, a glass cap and an adhesive are hermetically sealed to obtain an organic EL element. Moreover, when a translucent board | substrate has flexibility, sealing sealing is performed using a sealing agent and a flexible film.

(有機薄膜トランジスタの素子構成)
本発明による有機薄膜トランジスタについて、図2に基づき説明する。
(Element structure of organic thin film transistor)
The organic thin film transistor according to the present invention will be described with reference to FIG.

図2のトップゲート型の薄膜トランジスタにおいては、基板201上に無機絶縁層202が形成され、さらに、無機絶縁層202上にソース電極203、ドレイン電極204が形成され、さらに、有機半導体層205が形成され、有機半導体層205上にゲート絶縁層206が形成され、ゲート絶縁層206上にゲート電極207が形成されている。 In the top-gate thin film transistor of FIG. 2, an inorganic insulating layer 202 is formed on a substrate 201, a source electrode 203 and a drain electrode 204 are formed on the inorganic insulating layer 202, and an organic semiconductor layer 205 is formed. A gate insulating layer 206 is formed over the organic semiconductor layer 205, and a gate electrode 207 is formed over the gate insulating layer 206.

トップゲート型の薄膜トランジスタおいて、基板201はガラス、金属、プラスチック等の公知の材料を用いることができる。特に、プラスチック材料を好適に用いることができ、プラスチック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、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ナイロン、アラミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、トリアセチルセルロース等のフィルムやシートを用いることができる。中でも、耐熱性のポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミドなどが好適に使用することができる。また、無機フィラーを上記樹脂に添加して耐熱性を向上させたものも好適に使用することができる。 In the top-gate thin film transistor, a known material such as glass, metal, or plastic can be used for the substrate 201. In particular, a plastic material can be suitably used. Examples of the plastic material include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyether sulfone, cycloolefin polymer, polyimide, nylon, aramid, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, and triacetyl. A film or sheet of cellulose or the like can be used. Of these, heat-resistant polyethylene naphthalate, polyethersulfone, cycloolefin polymer, polyimide and the like can be preferably used. Moreover, what improved the heat resistance by adding an inorganic filler to the said resin can also be used conveniently.

基板201上には必要に応じて無機絶縁層202が形成される。無機絶縁層202としては、SiO2、Al2O3、SiON、Ta2O5など、各種の酸化物、酸窒化物などを用いることができる。形成方法としては、真空蒸着層、スパッタ法、CVD法等を用いることができる。 An inorganic insulating layer 202 is formed on the substrate 201 as necessary. As the inorganic insulating layer 202, various kinds of oxides such as SiO2, Al2O3, SiON, and Ta2O5, oxynitrides, and the like can be used. As a formation method, a vacuum deposition layer, a sputtering method, a CVD method, or the like can be used.

次に、無機絶縁層202上にソース電極203、ドレイン電極204が形成される。ソース電極、ドレイン電極材料としては、金、銀、銅、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム等の金属が挙げられる。これらの材料は抵抗加熱蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法にて成膜することもできるが、これらの金属のナノ粒子を溶媒として水またはアルコールに溶解若しくは分散させることで、印刷法にて成膜ことができる。ここで、金属ナノ粒子としては平均粒径が1μm未満の金属粒子を意味する。 Next, the source electrode 203 and the drain electrode 204 are formed over the inorganic insulating layer 202. Examples of the source and drain electrode materials include metals such as gold, silver, copper, nickel, platinum, palladium, and rhodium. These materials can also be formed by resistance heating vapor deposition, electron beam, or sputtering. However, these metal nanoparticles can be dissolved or dispersed in water or alcohol as a solvent to form a film by printing. Can be a membrane. Here, the metal nanoparticles mean metal particles having an average particle size of less than 1 μm.

次に、無機絶縁層202、ソース電極203、ドレイン電極204上に有機半導体層205が設けられる。有機半導体層形成材料としては、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリアリルアミン誘導体、ポリアセチレン誘導体、アセン誘導体、オリゴチオフェン誘導体等を用いることができ、これらを溶媒に溶解または分散させたインキ(塗工液)を用い、スピンコート法、カーテンコート法、バーコート法、ワイヤーコート法、スリットコート法といったコーティング法や、凸版印刷法(フレキソ印刷法)、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法により成膜することが可能である。 Next, the organic semiconductor layer 205 is provided over the inorganic insulating layer 202, the source electrode 203, and the drain electrode 204. As the organic semiconductor layer forming material, polythiophene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polythienylene vinylene derivatives, polyallylamine derivatives, polyacetylene derivatives, acene derivatives, oligothiophene derivatives, etc. can be used, and these are dissolved or dispersed in a solvent. Using ink (coating solution), coating methods such as spin coating, curtain coating, bar coating, wire coating, slit coating, letterpress printing (flexographic printing), intaglio offset printing, letterpress inversion offset It is possible to form a film by a printing method such as a printing method, an ink jet printing method, or an intaglio printing method.

有機トランジスタにおいては、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、有機半導体層の少なくとも1層は凸版印刷法(フレキソ印刷法)、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法により好適に成膜されるが、すべての構成要素を印刷法により形成する必要はない。 In an organic transistor, at least one of a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, and an organic semiconductor layer is a relief printing method (flexographic printing method), an intaglio offset printing method, a relief inversion offset printing method, an ink jet printing method, an intaglio printing method, and the like. Although a film is preferably formed by a printing method, it is not necessary to form all components by the printing method.

次に、有機半導体層205上にゲート絶縁層206が設けられる。ゲート絶縁層206としては、成膜が容易な有機絶縁膜を好適に用いることができ、例えば、ポリビニルフェノールを使用することができる。ポリビニルフェノールにあっては、例えば、イソプロピルアルコールに溶解させスピンコート法により有機半導体層上に形成される。 Next, the gate insulating layer 206 is provided over the organic semiconductor layer 205. As the gate insulating layer 206, an organic insulating film that can be easily formed can be suitably used. For example, polyvinylphenol can be used. In the case of polyvinyl phenol, for example, it is dissolved in isopropyl alcohol and formed on the organic semiconductor layer by spin coating.

次に、ゲート絶縁層206上にゲート電極27が設けられる。ゲート電極207としては、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法等の印刷法を用いる他、マスク蒸着を用いてもよい。印刷法でゲート電極を形成するのであれば金、銀、銅、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウムなどの導電性材料を含むインクを使用することができる。また、真空蒸着法によりゲート電極207を形成するのであれば、Al、金、白金、パラジウム、ロジウムなどを使用することができる。 Next, the gate electrode 27 is provided over the gate insulating layer 206. As the gate electrode 207, a mask vapor deposition may be used in addition to a printing method such as a relief printing method, an intaglio printing method, a screen printing method, a gravure printing method, a flexographic printing method, and an offset printing method. If the gate electrode is formed by a printing method, an ink containing a conductive material such as gold, silver, copper, nickel, platinum, palladium, or rhodium can be used. Further, if the gate electrode 207 is formed by a vacuum deposition method, Al, gold, platinum, palladium, rhodium, or the like can be used.

以下、実施例により本発明を具体的に述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

<有機EL素子の実施例>
ITO付きガラス基板を用意し、そのITOを所定のパターンにエッチングした。次いで、エッチングした透明導電層上に、電子輸送層の塗工液としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物を水に分散させた液を、凸版印刷法によりITO基板上にパターン状に塗布した。この基板を200℃にて3min、大気下にて乾燥させた。乾燥後の厚さは50nmであった。
<Examples of organic EL elements>
A glass substrate with ITO was prepared, and the ITO was etched into a predetermined pattern. Next, a liquid in which a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid is dispersed in water as an electron transporting layer coating solution on the etched transparent conductive layer by a letterpress printing method. It was applied in a pattern on the substrate. This substrate was dried at 200 ° C. for 3 minutes in the air. The thickness after drying was 50 nm.

また、発光層の塗工液としてポリアリーレンビニレン系高分子発光体であるポリ(2−(2−エチルヘキシロキシメトキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)(ガラス転移温度196℃)をトルエン50%とジエチルベンゼン50%の混合溶媒に溶解し、基板上に、凸版印刷法により基板上にパターン状に塗布した。 Further, poly (2- (2-ethylhexyloxymethoxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene) (glass transition temperature 196 ° C.) which is a polyarylene vinylene polymer light emitting material as a coating solution for the light emitting layer. Was dissolved in a mixed solvent of 50% toluene and 50% diethylbenzene, and applied onto the substrate in a pattern by a relief printing method.

さらに、この有機機能層基板に対し実施例1〜4、および比較例1に記載した乾燥工程を施した後、リチウムおよびアルミニウムを真空蒸着によりそれぞれ0.5nm、200nm設けて、有機EL素子を得た。以下、各実施例について乾燥工程の内容および作製結果を主に説明する。 Furthermore, after performing the drying process described in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 on this organic functional layer substrate, lithium and aluminum were provided by 0.5 nm and 200 nm, respectively, by vacuum deposition to obtain an organic EL element. It was. Hereinafter, the contents and production results of the drying step will be mainly described for each example.

(実施例1)
乾燥工程において、有機機能層基板を基板ホルダーに設置し、図4に示された装置を用いて有機EL素子の作製を行った。乾燥溶媒としてエチルノナフルオロブチルエーテルを使用した。超音波処理は25℃の乾燥溶媒にて26kHz、45kHz、100kHzの3周波にて5min行い、リンス槽では15℃の乾燥溶媒に10min浸漬させ、蒸気槽では3min蒸気に曝した。更に、リンス槽・蒸気槽の工程を3回繰り返した。
Example 1
In the drying step, the organic functional layer substrate was placed on a substrate holder, and an organic EL element was produced using the apparatus shown in FIG. Ethyl nonafluorobutyl ether was used as a dry solvent. The ultrasonic treatment was carried out for 5 min at 3 frequencies of 26 kHz, 45 kHz and 100 kHz in a dry solvent at 25 ° C., immersed in a dry solvent at 15 ° C. for 10 min in a rinse bath, and exposed to steam for 3 min in a steam bath. Furthermore, the process of the rinse tank and the steam tank was repeated 3 times.

得られた有機EL素子に8Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は3000hrであった。 When a voltage of 8 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 3000 hr.

同様な工程で有機機能層基板を形成し、乾燥工程を終えた後、有機機能層中の各溶媒の濃度をGC−MSにて測定することで乾燥させた有機機能素子中の各溶媒の濃度を測定したところ、トルエン、ジエチルベンゼン、エチルノナフルオロブチルエーテル共に濃度が<0.1ppm(検出限界以下)であった。 After forming the organic functional layer substrate in the same step and finishing the drying step, the concentration of each solvent in the organic functional element dried by measuring the concentration of each solvent in the organic functional layer with GC-MS As a result, the concentrations of toluene, diethylbenzene, and ethyl nonafluorobutyl ether were <0.1 ppm (below the detection limit).

(実施例2)
次に、乾燥工程において乾燥溶媒をトリデカフルオロヘキシルメチルエーテルに変更し、超音波処理を行わず、15℃のリンス槽への浸漬10minと蒸気槽での蒸気洗浄乾燥3minとを4回繰り返したこと以外は実施例1と同様な工程で有機EL素子を作製した。
(Example 2)
Next, in the drying process, the drying solvent was changed to tridecafluorohexyl methyl ether, and ultrasonic treatment was not performed, and immersion in a rinse bath at 15 ° C. for 10 min and steam cleaning drying in a steam bath for 3 min were repeated four times. Except for this, an organic EL device was produced in the same process as in Example 1.

得られた有機EL素子に8Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は3000hrであった。乾燥させた有機機能層中の各溶媒の濃度を測定したところ、トルエン、ジエチルベンゼン、トリデカフルオロヘキシルメチルエーテル共に濃度が<0.1ppm(検出限界以下)であった。 When a voltage of 8 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 3000 hr. When the concentration of each solvent in the dried organic functional layer was measured, the concentrations of toluene, diethylbenzene, and tridecafluorohexyl methyl ether were <0.1 ppm (below the detection limit).

(実施例3)
乾燥工程において、図5に示された装置を有機機能層の乾燥に用いて、有機EL素子の作製を行った。本実施例の基板冷却器はSUS316製の箱に20℃の冷却水を循環させたものを使用し、板バネで基板を密着させた。浄乾燥溶媒としてメチルノナフルオロブチルエーテルを使用した。蒸気槽で30min蒸気に曝し乾燥を行った後に基板を取り出し、その基板を窒素雰囲気下にて150℃のホットプレート上で30min加熱した。
(Example 3)
In the drying process, an organic EL element was produced using the apparatus shown in FIG. 5 for drying the organic functional layer. The substrate cooler of this example used a SUS316 box in which cooling water at 20 ° C. was circulated, and the substrate was brought into close contact with a leaf spring. Methyl nonafluorobutyl ether was used as a clean and dry solvent. After drying by exposure to steam for 30 min in a steam bath, the substrate was taken out and heated on a hot plate at 150 ° C. for 30 min in a nitrogen atmosphere.

得られた有機EL素子に8Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は6000hrであった。窒素雰囲気下での加熱を行う前の状態で、乾燥させた有機機能層中の各溶媒の濃度はトルエン、ジエチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル共に0.1ppm(検出限界以下)であった。 When a voltage of 8 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 6000 hr. Prior to heating in a nitrogen atmosphere, the concentration of each solvent in the dried organic functional layer was 0.1 ppm (below the detection limit) for toluene, diethylbenzene, and methyl nonafluorobutyl ether.

(実施例4)
次に、乾燥工程において乾燥溶媒にヘプタフルオロプロピルメチルエーテルを用いたこと以外は実施例3と同様な工程で有機EL素子を作製した。
Example 4
Next, an organic EL device was produced in the same process as in Example 3 except that heptafluoropropyl methyl ether was used as a drying solvent in the drying process.

得られた有機EL素子に8Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は6000hrであった。乾燥させた有機機能層中の各溶媒の濃度は、トルエン、ジエチルベンゼン、ヘプタフルオロプロピルメチルエーテル共に0.1ppm(検出限界以下)であった。 When a voltage of 8 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 6000 hr. The concentration of each solvent in the dried organic functional layer was 0.1 ppm (below the detection limit) for toluene, diethylbenzene, and heptafluoropropyl methyl ether.

(実施例5)
乾燥工程において、図7に示された洗浄乾燥装置を有機機能層の乾燥に用いて、有機EL素子の作製を行った。浄乾燥溶媒としてメチルノナフルオロブチルエーテルを使用した。30min乾燥溶媒を噴霧し乾燥を行った後に基板を取り出し、その基板を窒素雰囲気下にて150℃のホットプレート上で30min加熱した。
(Example 5)
In the drying step, an organic EL element was produced using the cleaning / drying apparatus shown in FIG. 7 for drying the organic functional layer. Methyl nonafluorobutyl ether was used as a clean and dry solvent. After drying by spraying a drying solvent for 30 minutes, the substrate was taken out, and the substrate was heated on a hot plate at 150 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere.

得られた有機EL素子に8Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は7000hrであった。窒素雰囲気下での加熱を行う前の状態で、乾燥させた有機機能層中の各溶媒の濃度は、トルエン、ジエチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル共に0.1ppm(検出限界以下)であった。 When a voltage of 8 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 7000 hr. The concentration of each solvent in the dried organic functional layer before heating in a nitrogen atmosphere was 0.1 ppm (below the detection limit) for toluene, diethylbenzene, and methyl nonafluorobutyl ether.

(実施例6)
次に、乾燥溶媒としてヘプタフルオロプロピルメチルエーテルを用いた点と、乾燥工程に図9に示すような形態の装置を用いたこと以外は同様の工程で有機EL素子を作成した。乾燥工程においては、装置内を窒素雰囲気とし、使用したスプレーの圧力を0.1MPaとして15min乾燥溶媒を噴霧した。次に、装置に備え付けられた赤外線ヒーターにより180℃に基板を加熱し、その状態で1hr維持した。
(Example 6)
Next, an organic EL element was produced in the same process except that heptafluoropropyl methyl ether was used as a dry solvent and an apparatus having a configuration as shown in FIG. 9 was used in the drying process. In the drying step, the inside of the apparatus was placed in a nitrogen atmosphere, the pressure of the spray used was 0.1 MPa, and the drying solvent was sprayed for 15 minutes. Next, the substrate was heated to 180 ° C. by an infrared heater provided in the apparatus, and maintained in that state for 1 hr.

得られた有機EL素子に8Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は6000hrであった。乾燥させた有機機能層中の各溶媒の濃度は、トルエン、ジエチルベンゼン、ヘプタフルオロプロピルメチルエーテル共に0.1ppm(検出限界以下)であった。 When a voltage of 8 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 6000 hr. The concentration of each solvent in the dried organic functional layer was 0.1 ppm (below the detection limit) for toluene, diethylbenzene, and heptafluoropropyl methyl ether.

(実施例7)
透明導電膜上に電子輸送層であるポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物からなる有機機能層を形成・乾燥した後、インターレイヤーであるTFBをトルエン50%とジエチルベンゼン50%の混合溶媒に溶解したインキを凸版印刷法により基板上にパターン状に塗布した。この基板を実施例9と同様に図9に示すような形態の装置を用いて洗浄乾燥及び加熱処理を行った。乾燥溶媒としてはエチルノナフルオロブチルエーテルを使用した。加熱処理工程での基板表面温度は180℃とし、その状態で1hr加熱した。その後、加熱後の基板に再びエチルノナフルオロブチルエーテルを掛け流し基板を室温まで冷却した。
(Example 7)
After forming and drying an organic functional layer made of a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene), which is an electron transport layer, and polystyrenesulfonic acid on a transparent conductive film, TFB, which is an interlayer, is made up of 50% toluene. Ink dissolved in a mixed solvent of 50% diethylbenzene was applied in a pattern on the substrate by letterpress printing. The substrate was washed and dried and heat-treated using an apparatus having a configuration as shown in FIG. Ethyl nonafluorobutyl ether was used as a dry solvent. The substrate surface temperature in the heat treatment step was 180 ° C., and the substrate was heated for 1 hour in that state. Thereafter, ethyl nonafluorobutyl ether was again poured over the heated substrate, and the substrate was cooled to room temperature.

前記基板を装置より取り出し、キシレンで余分なTFBを洗い流した後に、実施例5と同様な工程で発光層であるポリ(2−(2−エチルヘキシロキシメトキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)の膜を形成・乾燥させ、陰極を蒸着して素子を作製した。 After the substrate was taken out of the apparatus and excess TFB was washed away with xylene, poly (2- (2-ethylhexyloxymethoxy) -5-methoxy-1,4-, which is a light-emitting layer, was obtained in the same process as in Example 5. A film of phenylene vinylene) was formed and dried, and a cathode was deposited to produce a device.

得られた有機EL素子に9Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は15000hrであった。乾燥させた有機機能層中の各溶媒の濃度は、トルエン、ジエチルベンゼン、ヘプタフルオロプロピルメチルエーテル共に0.1ppm(検出限界以下)であった。 When a voltage of 9 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 15000 hr. The concentration of each solvent in the dried organic functional layer was 0.1 ppm (below the detection limit) for toluene, diethylbenzene, and heptafluoropropyl methyl ether.

(比較例1)
ポリ(2−(2−エチルヘキシロキシメトキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)塗布後の基板を、130℃、30Paの減圧オーブンに3時間入れる事で乾燥し、図4に示された装置を用いなかったこと以外は、実施例1と同様な方法で、有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 1)
The substrate after coating with poly (2- (2-ethylhexyloxymethoxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene) was dried by placing it in a vacuum oven at 130 ° C. and 30 Pa for 3 hours, as shown in FIG. An organic EL element was produced in the same manner as in Example 1 except that the apparatus used was not used.

得られた有機EL素子に10Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。また、初期輝度100cd/m2にて定電流駆動時の輝度半減時間を測定したところ、輝度半減寿命は1500hrであった。また、乾燥させた有機機能層中のトルエンの濃度は0.1ppm(検出限界以下)であったが、ジエチルベンゼンの濃度は20ppmであった。 When a voltage of 10 V was applied to the obtained organic EL element, it showed patterned luminescence of 100 cd / m2. Further, when the luminance half-life at the time of constant current driving was measured at an initial luminance of 100 cd / m 2, the luminance half-life was 1500 hr. The concentration of toluene in the dried organic functional layer was 0.1 ppm (below the detection limit), but the concentration of diethylbenzene was 20 ppm.

<有機太陽電池の実施例>
(実施例8)
有機機能性材料のインキとして、ポリ(2−(2−エチルヘキシロキシメトキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)トルエン50%とジエチルベンゼン50%の混合溶媒の代わりに、ポリ(2−メトキシ−5−(3,7−ジメチルオクチロキシ)−1,4−フェニレンビニレン)(MDMO−PPV)と[6,6]−フェニルC61−酪酸メチルエステル(PCBM)を1:4に混合したものをパラジクロロベンゼン(沸点180−183℃)に溶解させたものとした点と、乾燥溶媒を1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンに変更した点、超音波槽・リンス槽の温度をそれぞれ30℃・25℃とした点以外は、実施例1と同様な工程を用いて有機太陽電池を作製した。
<Examples of organic solar cells>
(Example 8)
As an organic functional material ink, instead of a mixed solvent of 50% poly (2- (2-ethylhexyloxymethoxy) -5-methoxy-1,4-phenylene vinylene) toluene and 50% diethylbenzene, poly (2- A mixture of methoxy-5- (3,7-dimethyloctyloxy) -1,4-phenylenevinylene) (MDMO-PPV) and [6,6] -phenyl C61-butyric acid methyl ester (PCBM) 1: 4 Is dissolved in paradichlorobenzene (boiling point 180-183 ° C.), the dry solvent is changed to 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, An organic solar cell was produced using the same process as in Example 1 except that the temperature of the rinsing tank was 30 ° C. and 25 ° C., respectively.

得られた有機太陽電池はAM1.5にて効率2.0%を得た。また、乾燥させた有機機能層中の各溶媒の濃度はパラジクロロベンゼンおよび1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン共に0.1ppm(検出限界以下)であった。 The obtained organic solar cell obtained an efficiency of 2.0% at AM1.5. The concentration of each solvent in the dried organic functional layer was 0.1 ppm (below the detection limit) for both paradichlorobenzene and 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane.

(比較例2)
MDMO−PPV、PCBM混合インキ塗布後の基板を、130℃、30Paの減圧オーブンに3時間入れる事で乾燥し、図4に示された洗浄乾燥装置を用いなかったこと以外は、実施例6と同様な方法で、有機太陽電池を作製した。
(Comparative Example 2)
The substrate after application of the MDMO-PPV and PCBM mixed ink was dried by placing it in a vacuum oven at 130 ° C. and 30 Pa for 3 hours, except that the washing and drying apparatus shown in FIG. 4 was not used. An organic solar cell was produced by the same method.

得られた素子はAM1.5にて効率1.5%を得た。また、乾燥させた有機機能層中のパラジクロロベンゼンの濃度は50ppmであった。 The obtained device obtained an efficiency of 1.5% at AM 1.5. The concentration of paradichlorobenzene in the dried organic functional layer was 50 ppm.

<有機薄膜トランジスタの実施例>
(実施例9)
基板としてポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムを用い、無機絶縁層としてSiO2を30nm成膜した。そして、凸版印刷によってAgナノインクのインキを基板上に塗布し、ソース電極、ドレイン電極を形成し、形成後、180℃1分の乾燥を行った。さらに有機半導体層としてポリチオフェンのジエチルベンゼン溶液を凸版印刷にてソース電極、ドレイン電極間に塗布した。
<Examples of organic thin-film transistors>
Example 9
A polyethylene naphthalate (PEN) film was used as a substrate, and a SiO 2 film having a thickness of 30 nm was formed as an inorganic insulating layer. And the ink of Ag nano ink was apply | coated on the board | substrate by letterpress printing, the source electrode and the drain electrode were formed, and it dried at 180 degreeC for 1 minute after formation. Further, a diethylthiophene solution of polythiophene was applied as an organic semiconductor layer between the source electrode and the drain electrode by letterpress printing.

この基板を基板ホルダーに設置し、図4に示された洗浄乾燥装置にて乾燥を行った。乾燥溶媒として1,1,1,3,3,−ペンタフルオロブタンを使用した。超音波洗浄は25℃の乾燥溶媒にて26kHz、45kHz、100kHzの3周波にて5min行い、リンス槽では15℃の乾燥溶媒に10min浸漬させ、蒸気槽では3min蒸気に曝した。更に、リンス槽・蒸気槽の工程を3回繰り返した。 This substrate was placed on a substrate holder and dried by a cleaning / drying apparatus shown in FIG. 1,1,1,3,3-pentafluorobutane was used as a dry solvent. The ultrasonic cleaning was performed for 5 min at 3 frequencies of 26 kHz, 45 kHz, and 100 kHz in a 25 ° C. dry solvent, immersed in a dry solvent at 15 ° C. for 10 min in a rinse bath, and exposed to steam for 3 min in a steam bath. Furthermore, the process of the rinse tank and the steam tank was repeated 3 times.

乾燥後の基板にゲート絶縁層としてポリビニルフェノールのイソプロピルアルコール溶液をスピンコートし、100℃30分の乾燥をおこなった。最後に、マスク蒸着によってAlを30nm蒸着し、トップゲート型の薄膜トランジスタとした。 The substrate after drying was spin coated with an isopropyl alcohol solution of polyvinylphenol as a gate insulating layer and dried at 100 ° C. for 30 minutes. Finally, 30 nm of Al was deposited by mask deposition to obtain a top gate type thin film transistor.

作製した有機薄膜トランジスタは、良好なVd−Id特性やVg−Id特性を示した。移動度は5×10−4cm2/Vs程度であった。有機機能層中のジエチルベンゼンおよび1,1,1,3,3,−ペンタフルオロブタンの濃度は<0.1ppm(検出限界以下)であった。 The produced organic thin film transistor showed good Vd-Id characteristics and Vg-Id characteristics. The mobility was about 5 × 10 −4 cm 2 / Vs. The concentrations of diethylbenzene and 1,1,1,3,3-pentafluorobutane in the organic functional layer were <0.1 ppm (below the detection limit).

(比較例3)
ポリチオフェンのジエチルベンゼン溶液塗布後の乾燥工程に、100℃のオーブンに30min入れる加熱乾燥法を用いたこと以外は、実施例7と同様の工程で薄膜トランジスタを作製した。
(Comparative Example 3)
A thin film transistor was manufactured in the same process as in Example 7, except that the drying process after applying the polythiophene diethylbenzene solution was performed using a heat drying method in which the drying process was performed in a 100 ° C. oven for 30 min.

得られた有機薄膜トランジスタの移動度は3×10−4cm2/Vs程度であった。有機機能層中のジエチルベンゼンの濃度は50ppmであった。 The mobility of the obtained organic thin film transistor was about 3 × 10 −4 cm 2 / Vs. The concentration of diethylbenzene in the organic functional layer was 50 ppm.

上記実施例で使用した乾燥溶媒と、その他に使用され得る乾燥溶媒の物性値を下記表1に示す。条件は気圧が1atm、温度が20度である。表1に示すとおり、実施例の乾燥溶媒は特許請求の範囲の請求項1に記載の乾燥溶媒の条件を満たしている。 The physical properties of the dry solvent used in the above examples and other dry solvents that can be used are shown in Table 1 below. The conditions are an atmospheric pressure of 1 atm and a temperature of 20 degrees. As shown in Table 1, the dry solvents of the examples satisfy the dry solvent conditions described in claim 1 of the claims.

本発明によれば、有機機能層を印刷法で作製した場合においても、溶媒の除去に伴う有機機能性素子の特性の低下が起きず、高性能な有機機能性素子を製造可能とする製造方法及び製造装置が提供される。また本発明によれば、該製造方法により製造された有機機能性素子、該方法を利用した有機EL素子、有機太陽電池および有機薄膜トランジスタの製造方法が提供される。 According to the present invention, even when the organic functional layer is produced by the printing method, the characteristics of the organic functional element do not deteriorate due to the removal of the solvent, and the production method that makes it possible to produce a high-performance organic functional element And a manufacturing apparatus is provided. Moreover, according to this invention, the organic functional element manufactured by this manufacturing method, the organic EL element using this method, an organic solar cell, and the manufacturing method of an organic thin-film transistor are provided.

本発明における有機EL素子または有機太陽電池の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the organic EL element or organic solar cell in this invention. 本発明における有機薄膜トランジスタの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the organic thin-film transistor in this invention. 本発明における印刷装置の模式図である。It is a schematic diagram of the printing apparatus in this invention. 本発明における乾燥装置の模式図である。It is a schematic diagram of the drying apparatus in the present invention. 本発明における乾燥装置の模式図である。It is a schematic diagram of the drying apparatus in the present invention. 本発明における乾燥装置の模式図である。It is a schematic diagram of the drying apparatus in the present invention. 本発明における乾燥装置の模式図である。It is a schematic diagram of the drying apparatus in the present invention. 本発明における乾燥装置の模式図である。It is a schematic diagram of the drying apparatus in the present invention. 本発明における乾燥装置の模式図である。It is a schematic diagram of the drying apparatus in the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101……透光性基板、102……透明導電層、103……有機機能層、103a電荷輸送層若しくは電荷移動層、103b有機発光層若しくは活性層、104……電極層、201……基板、202……無機絶縁層、203……ソース電極、204……ドレイン電極、205……有機半導体層、206……ゲート絶縁層、207……ゲート電極、301……インクタンク、302……インキチャンバー、303……アニロックスロール、304……インキ層、305……版胴、306……凸版、307……被印刷基板、308……平台、401……基板ホルダー、402……超音波槽、403……超音波発振器、404……リンス槽、405……蒸気槽、406……ヒーター、407……冷却機、408……乾燥溶媒(液体)、409……乾燥溶媒(蒸気)、501……有機機能層が塗布された基板、502……基板冷却器、601……洗浄装置本体、602……吸気口、603……排気口、604……送風機、605……霧発生槽、606……超音波霧化装置、607……乾燥溶媒回収槽、608……回収された乾燥溶媒、609……乾燥溶媒(霧状)、701……乾燥溶媒スプレー装置、702……エアブロアー、703……移動台、801……チャンバー、802……基板ホルダー、803……ドレン抜き口、804……圧力測定器、805……逆止弁、806……洗浄乾燥溶媒タンク、901……基板搬送レール、902……処理前基板ボックス、903……赤外線ヒーター、904……赤外線、905……処理後基板ボックス DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Translucent substrate 102 ... Transparent conductive layer 103 ... Organic functional layer 103a Charge transport layer or charge transfer layer 103b Organic light emitting layer or active layer 104 ... Electrode layer 201 ... Substrate 202... Inorganic insulating layer 203. Source electrode 204. Drain electrode 205. Organic semiconductor layer 206. Gate insulating layer 207 Gate electrode 301 Ink tank 302 Ink chamber , 303 ... Anilox roll, 304 ... Ink layer, 305 ... Plate cylinder, 306 ... Letterpress, 307 ... Print substrate, 308 ... Flat table, 401 ... Substrate holder, 402 ... Ultrasonic tank, 403 ... Ultrasonic oscillator, 404 ... Rinse tank, 405 ... Steam tank, 406 ... Heater, 407 ... Cooler, 408 ... Dry solvent (liquid), 409 ... Dry Solvent (vapor), 501... Substrate coated with organic functional layer, 502 .. substrate cooler, 601... Cleaning device body, 602 .. intake port, 603 .. exhaust port, 604. ... fog generation tank, 606 ... ultrasonic atomizer, 607 ... dry solvent recovery tank, 608 ... recovered dry solvent, 609 ... dry solvent (mist), 701 ... dry solvent spray apparatus, 702 ... Air blower, 703 ... Moving table, 801 ... Chamber, 802 ... Substrate holder, 803 ... Drain outlet, 804 ... Pressure measuring device, 805 ... Check valve, 806 ... Cleaning solvent tank , 901... Substrate transport rail, 902... Pre-treatment substrate box, 903... Infrared heater, 904.

Claims (13)

第一の有機溶媒に有機機能性材料を溶解もしくは分散した塗工液を、印刷法を用いて基板上の塗工膜とする、該塗工膜からなる有機機能層の製造方法であって、
印刷法により前記塗工液を基板上に塗布して塗工膜を形成する工程と、
次に、前記塗工膜を溶解しない第二の有機溶媒の蒸気もしくは液体に前記基板を接触させる工程と、
を有し、
前記第一の有機溶媒が、トルエン、キシレン、アニソール、メチルアニソール、ジメチルアニソール、安息香酸エチル、安息香酸メチル、メシチレン、テトラリン、アミルベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
のいずれか又はこれらを混合したものであり、
前記第二の有機溶媒が、一分子中フッ素原子を5個以上含む化合物である
ことを特徴とする有機機能層の製造方法。
A coating liquid in which an organic functional material is dissolved or dispersed in a first organic solvent is used as a coating film on a substrate using a printing method, and a method for producing an organic functional layer comprising the coating film,
A step of applying the coating liquid on a substrate by a printing method to form a coating film;
Next, contacting the substrate with a vapor or liquid of a second organic solvent that does not dissolve the coating film ;
Have
The first organic solvent is toluene, xylene, anisole, methylanisole, dimethylanisole, ethyl benzoate, methyl benzoate, mesitylene, tetralin, amylbenzene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone
Or a mixture of these
The method for producing an organic functional layer, wherein the second organic solvent is a compound containing 5 or more fluorine atoms in one molecule .
請求項1に記載の有機機能層の製造方法であって、
前記塗工膜を第二の有機溶媒の蒸気もしくは液体に接触させる工程は、
液体の前記第二の有機溶媒を満たしたリンス槽に前記基板を浸漬する工程と、
次に第二の有機溶媒の蒸気にその基板を接触させる工程と、
を有することを特徴とする有機機能層の製造方法。
It is a manufacturing method of the organic functional layer according to claim 1 ,
The step of bringing the coating film into contact with the vapor or liquid of the second organic solvent,
Immersing the substrate in a rinse bath filled with the liquid second organic solvent ;
Next, contacting the substrate with vapor of a second organic solvent ;
The manufacturing method of the organic functional layer characterized by having.
請求項1に記載の有機機能層の製造方法であって、
前記塗工膜を第二の有機溶媒の蒸気もしくは液体に接触させる工程は、
前記基板を10℃以上25℃以下の温度に冷却するとともに、加熱し気体化した前記第二の有機溶媒の雰囲気にその基板上の塗工膜を接触させる工程を有することを特徴とする有機機能層の製造方法。
It is a manufacturing method of the organic functional layer according to claim 1 ,
The step of bringing the coating film into contact with the vapor or liquid of the second organic solvent,
An organic function comprising: cooling the substrate to a temperature of 10 ° C. or more and 25 ° C. or less and bringing the coating film on the substrate into contact with the atmosphere of the heated and gasified second organic solvent. Layer manufacturing method.
請求項1に記載の有機機能層の製造方法であって、
前記塗工膜を第二の有機溶媒の蒸気もしくは液体に接触させる工程は、
霧状の前記第二の有機溶媒を前記基板に噴霧することを特徴とする有機機能層の製造方法。
It is a manufacturing method of the organic functional layer according to claim 1 ,
The step of bringing the coating film into contact with the vapor or liquid of the second organic solvent,
A method for producing an organic functional layer, characterized by spraying the mist-like second organic solvent onto the substrate.
請求項1に記載の有機機能層の製造方法であって、
前記塗工膜を第二の有機溶媒の蒸気もしくは液体に接触させる工程は、
前記塗工膜を前記第二の有機溶媒に接触させる工程と、
次に前記基板を加熱する工程と、
を有し、かつ上記工程が不活性ガス雰囲気で満たされた同一空間内で行われることを特徴とする有機機能層の製造方法。
It is a manufacturing method of the organic functional layer according to claim 1 ,
The step of bringing the coating film into contact with the vapor or liquid of the second organic solvent,
Contacting the coating film with the second organic solvent ;
Next, heating the substrate;
And the method is performed in the same space filled with an inert gas atmosphere.
有機機能層を含む有機機能性素子の製造工程において、そのうち少なくとも一層の有機機能層を、請求項1乃至5のいずれかに記載の有機機能層の製造方法を用いることを特徴とする、有機機能性素子の製造方法。 In the manufacturing process of an organic functional element including an organic functional layer, at least one organic functional layer is used by using the organic functional layer manufacturing method according to any one of claims 1 to 5. Manufacturing method of a conductive element. 請求項2に記載の有機機能層の製造に用いられる有機機能性素子製造装置であって、
装置内において基板を移動させる手段を有する基板ホルダーと、超音波発振装置を備え、
前記第二の有機溶媒の液体を保持することが可能な超音波槽と、
前記第二の有機溶媒の液体を保持することが可能なリンス槽と、
前記第二の有機溶媒の蒸気を生じさせる手段を備えた蒸気槽と、
を具備する有機機能性素子製造装置。
It is an organic functional element manufacturing apparatus used for manufacture of the organic functional layer according to claim 2,
A substrate holder having means for moving the substrate in the apparatus, and an ultrasonic oscillator,
An ultrasonic bath capable of holding the liquid of the second organic solvent ;
A rinsing tank capable of holding the liquid of the second organic solvent ;
A steam tank provided with means for generating a vapor of the second organic solvent ;
An organic functional element manufacturing apparatus comprising:
請求項3に記載の有機機能層の製造に用いられる有機機能性素子製造装置であって、
前記第二の有機溶媒の蒸気を生じさせる手段を備えた蒸気槽と、
蒸気槽の直上部に設置された基板設置部と、
基板設置部に接続された基板冷却器と、
を具備する有機機能性素子製造装置。
It is an organic functional element manufacturing apparatus used for manufacture of the organic functional layer according to claim 3,
A steam tank provided with means for generating a vapor of the second organic solvent ;
A substrate installation part installed immediately above the steam tank;
A substrate cooler connected to the substrate installation section;
An organic functional element manufacturing apparatus comprising:
請求項4に記載の有機機能層の製造に用いられる有機機能性素子製造装置であって、
基板設置部を備えた、移動可能な手段を有する移動台と、
噴霧位置が前記移動台上に一致する、前記第二の有機溶媒の液体を霧状にして噴霧する手段と、
吹き付け位置が前記移動台上に一致する、気体吹きつけ装置と、
を具備し、かつ前記噴霧する手段及び前記気体吹き付け装置が、前記移動台の移動方向に対して前記噴霧する手段の噴霧位置、前記気体吹き付け装置の吹き付け位置、の順となるように設置されている有機機能性素子製造装置。
It is an organic functional element manufacturing apparatus used for manufacture of the organic functional layer according to claim 4,
A moving table having movable means, and having a substrate installation unit;
Means for spraying the liquid of the second organic solvent in the form of a mist, the spraying position coincides with the moving table;
A gas spraying device whose spraying position coincides with the moving table;
And the spraying means and the gas spraying device are installed in the order of the spray position of the spraying means and the spraying position of the gas spraying device with respect to the moving direction of the moving table. Organic functional device manufacturing equipment.
請求項5に記載の有機機能層の製造に用いられる有機機能性素子製造装置であって、密閉可能なチャンバーと、
前記チャンバー内の雰囲気を不活性ガスで置換する手段と、
前記第二の有機溶媒の液体を霧状にして噴霧する手段と、
を具備する有機機能性素子製造装置。
An organic functional element manufacturing apparatus used for manufacturing the organic functional layer according to claim 5, wherein a sealable chamber;
Means for replacing the atmosphere in the chamber with an inert gas;
Means for atomizing and spraying the liquid of the second organic solvent ;
An organic functional element manufacturing apparatus comprising:
請求項1に記載の有機機能性素子製造装置であって、基板を加熱する手段を有することを特徴とする有機機能性素子製造装置。 An organic functional device manufacturing apparatus according to claim 1 0, the organic functional device manufacturing apparatus characterized by comprising means for heating the substrate. 請求項1に記載の有機機能性素子製造装置であって、
基板設置部を備えた、移動可能な手段を有する移動台と、
噴霧位置が前記移動台上に一致する、前記噴霧する手段と、
加熱位置が前記移動台上に一致する、前記基板を加熱する手段と、
を具備し、かつ前記噴霧する手段及び前記加熱する手段が、前記移動台の移動方向に対して、前記噴霧する手段の噴霧位置、前記加熱する手段の加熱位置、の順となるように設置されていることを特徴とする有機機能性素子製造装置。
An organic functional device manufacturing apparatus according to claim 1 1,
A moving table having movable means, and having a substrate installation unit;
The means for spraying, wherein the spray position coincides with the moving table;
Means for heating the substrate, wherein a heating position coincides with the moving table;
And the spraying means and the heating means are installed in the order of the spray position of the spraying means and the heating position of the heating means with respect to the moving direction of the movable table. An organic functional element manufacturing apparatus characterized by comprising:
前記基板を加熱する手段が、赤外線ヒーターによる加熱であることを特徴とする請求項1又は1に記載の有機機能性素子製造装置。 Means for heating the substrate, an organic functional device manufacturing apparatus according to claim 1 1 or 1 2, characterized in that a heating by an infrared heater.
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