JP6549766B1 - 有機電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機機能層に含まれる少なくとも一つの機能層を所望の厚さで形成し易い有機電子デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】一実施形態に係る有機電子デバイスの製造方法は、長尺の可撓性フィルム１０上に形成された第１電極層上に、単層構造又は多層構造を有する有機機能層１８を形成する有機機能層形成工程Ｓ１２と、有機機能層上に第２電極層２０を形成する第２電極層形成工程Ｓ１３と、を備え、有機機能層形成工程は、塗布法で塗布層１８１ａを形成する塗布層形成工程と、表面２８ａの材料が赤外線吸収材であるロール２８で可撓性フィルムを搬送しながら、塗布層を赤外線で加熱して機能層１８１を得る加熱工程と、を有し、赤外線吸収材における波長３μｍ〜１０μｍの範囲の赤外線の平均吸収率が０．８以上である。【選択図】図５

Description

本発明は、有機電子デバイスの製造方法に関する。

本技術分野の従来技術として、特許文献１に記載されているように、可撓性透明基材(可撓性フィルム)上に、透明電極（第１電極層）、及び、ロールツーロール方式の湿式塗布により成膜された少なくとも一層の有機層（機能層）を有する有機電子デバイスの製造方法がある。

国際公開第２０１０／０９００８７号

特許文献１に記載されているように、有機電子デバイスが有する機能層をロールツーロール方式の湿式塗布によって成膜する場合、まず、可撓性フィルム上に、塗布層を形成した後に、可撓性フィルムを搬送ロールで搬送しながら塗布層を加熱処理する加熱工程を実施する。搬送ロールは、通常、金属ロールである。そのため、加熱工程で温められている可撓性フィルムが搬送ロールに接すると、その接触部分で可撓性フィルムの温度が急激に低下する。その結果、可撓性フィルムに撚り、シワなどが発生する。可撓性フィルムに撚り、シワなどが生じると、加熱乾燥前の塗布層に膜厚ムラが生じ、機能層を所望の厚さで形成できない。

したがって、本発明は、有機機能層に含まれる少なくとも一つの機能層を所望の厚さで形成し易い有機電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る有機電子デバイスの製造方法は、長尺の可撓性フィルム上に形成された第１電極層上に、単層構造又は多層構造を有する有機機能層を形成する有機機能層形成工程と、上記有機機能層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、を備え、上記有機機能層形成工程は、塗布法で塗布層を形成する塗布層形成工程と、表面の材料が赤外線吸収材であるロールで上記可撓性フィルムを搬送しながら、上記塗布層を赤外線で加熱して機能層を得る加熱工程と、を有し、上記赤外線吸収材における波長３μｍ〜１０μｍの範囲の赤外線の平均吸収率が０．８以上である。

上記製造方法では、有機機能層形成工程は、塗布層形成工程と加熱工程とを有し、加熱工程では、赤外線により塗布層を加熱している。そのため、温風を使用する場合より、塗布層に膜厚ムラが生じにくい。更に、加熱工程では、可撓性フィルムを、上記ロールで搬送していることから、ロール表面は赤外線で温められる。よって、可撓性フィルムがロールに接触しても、その接触部分の温度が低下しにくいので、可撓性フィルムに撚り、シワ等が発生することを抑制できる。その結果、機能層を所望の厚さで形成できる。

上記ロールは、金属製のロール本体と、上記ロール本体の表面にコーティングされたコーティング層と、を有し、上記コーティング層の材料が上記赤外線吸収材であり得る。

上記加熱工程では、上記可撓性フィルムが１００℃以上に加熱されてもよい。可撓性フィルムの温度が１００℃以上に加熱されているとき、その一部に温度低下が生じると、シワなどが生じやすい。よって、加熱工程で、上記可撓性フィルムが１００℃以上に加熱される場合において、上記有機電子デバイスの製造方法は一層有効である。

上記加熱工程では、上記可撓性フィルムの上記第１電極層が形成された面から１０ｍｍ以内の風速が０．１ｍ／ｓ以下であってもよい。これにより、塗布層に膜厚ムラがより一層生じにくく、所望の厚さの機能層を形成しやすい。

上記赤外線吸収材が無機酸化物であり得る。この場合、耐久性を確保できる。上記無機酸化物の例はアルミナである。

上記塗布法がインクジェット印刷法であってもよい。インクジェット印刷法で使用するインクの粘度は比較的低い。そのため、可撓性フィルムの撚り、シワなどの発生に起因した凹凸の影響を受けやすい。よって、上記のように、加熱工程において、可撓性フィルムの撚り、シワなどの発生が抑制されている有機電子デバイスの製造方法は、上記塗布法がインクジェット印刷法である場合により一層有効である。

本発明によれば、有機機能層に含まれる少なくとも一つの機能層を所望の厚さで形成し易い有機電子デバイスの製造方法を提供できる。

図１は、一実施形態に係る有機ＥＬデバイス（有機電子デバイス）の製造方法で使用する長尺の可撓性フィルムの平面図である。 図２は、ロールツーロール方式による有機ＥＬデバイスの製造方法を模式的に示す図面である。 図３は、製造された有機ＥＬデバイス（有機電子デバイス）の構成を概略的に示す模式図である。 図４は、有機機能層形成工程を説明するための図面である。 図５は、有機機能層形成工程が有する加熱工程を説明するための図面である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。有機電子デバイスとしては、例えば有機ＥＬデバイス、有機太陽電池、有機フォトディテクタなどが挙げられる。以下に説明する実施形態では、断らない限り、有機電子デバイスは有機ＥＬデバイスであり、特に、ボトムエミッション型の有機ＥＬデバイスの製造方法を説明する。

図１は、一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造方法に使用する長尺の可撓性フィルム１０の平面図である。本明細書において、長尺の可撓性フィルム１０とは、一方向に延在しており、その延在方向、すなわち長手方向の長さが、長手方向に直交する方向（幅方向）の長さより長い可撓性フィルムを指す。ここで、可撓性フィルムとは、可撓性を有するフィルムであり、可撓性とは、物体（本明細書の例ではフィルム）に所定の力を加えても剪断したり破断したりすることがなく、上記物体を撓めることが可能な性質である。

可撓性フィルム１０は、少なくとも可視光（波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの光）に対して透光性を有する。可撓性フィルム１０の厚さは、例えば、３０μｍ以上５００μｍ以下である。

可撓性フィルム１０は、例えばプラスチックフィルムといった樹脂フィルムである。可撓性フィルム１０の材料は、例えば、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリアミド樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリビニルアルコール樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物；ポリアクリロニトリル樹脂；アセタール樹脂；ポリイミド樹脂；エポキシ樹脂等を含む。

可撓性フィルム１０の材料は、上記樹脂の中でも、耐熱性が高く、線膨張率が低く、かつ、製造コストが低いことから、ポリエステル樹脂、又はポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレンレテフタレート、又はポリエチレンナフタレートがより好ましい。これらの樹脂は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

可撓性フィルム１０の表面１０ａ上には、ガス、水分などをバリアするバリア層（特に、水分をバリアするバリア層）が配置されてもよい。

有機ＥＬデバイスの製造では、長尺の可撓性フィルム１０の長手方向において複数のデバイス形成領域ＤＡを仮想的に設定し、デバイス形成領域ＤＡ上に陽極層（第１電極層）、有機機能層、陰極層（第２電極層）などを形成する。可撓性フィルム１０の表面１０ａにバリア層が形成されている形態では、バリア層上に、陽極層、有機機能層、陰極層などが形成される。

図２は、一実施形態に係る有機ＥＬデバイスの製造方法であって、ロールツーロール方式を利用した有機ＥＬデバイスの製造方法の概念図である。ロールツーロール方式で有機ＥＬデバイスを製造する場合、ロール状の可撓性フィルム１０を繰出し部１２Ａにセットして可撓性フィルム１０を繰り出し、可撓性フィルム１０を巻取り部１２Ｂに向けて搬送ロール１４で搬送しながら、陽極層形成工程（第１電極層形成工程）Ｓ１１、有機機能層形成工程Ｓ１２及び陰極層形成工程（第２電極層形成工程）Ｓ１３を順に実施した後、可撓性フィルム１０を、巻取り部１２Ｂでロール状に巻き取る。繰出し部１２Ａ、巻取り部１２Ｂ及び搬送ロール１４は、可撓性フィルム１０の搬送機構の一部を構成している。搬送機構は、その他、張力調整機構など公知の構成要素を備え得る。なお、各工程の間に巻取り工程や、繰出し工程を設けることもできる。さらに、各工程の後に一旦巻き取って保管し、繰り出して次の工程を行うこともできる。

［陽極層形成工程］
陽極層形成工程Ｓ１１では、可撓性フィルム１０の長手方向に沿って仮想的に設定される複数のデバイス形成領域ＤＡのそれぞれに陽極層（第１電極層）１６を形成する。したがって、可撓性フィルム１０には、その長手方向に沿って離散的に陽極層１６が形成される。陽極層１６は、導電体（例えば金属）がネットワーク状に形成されたネットワーク構造を有してもよい。陽極層１６の厚さの例は、通常、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。

陽極層１６の形成方法は、例えば、ドライ成膜法、メッキ法、塗布法等により形成され得る。ドライ成膜法として、例えば真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法などが挙げられる。塗布法とは、形成すべき層の材料が溶媒に溶解された液を用いて層を形成する方法である。塗布法としては、例えばマイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、ノズルプリント法、インクジェット印刷法等が挙げられる。

[有機機能層形成工程]
有機機能層形成工程Ｓ１２では、可撓性フィルム１０上に形成された陽極層１６上に有機機能層１８を形成する。有機機能層１８は、有機ＥＬデバイスに印加された電力に応じて、電荷の移動及び電荷の再結合などの有機ＥＬデバイスの発光に寄与するデバイス機能部である。有機機能層１８は、有機層である発光層を有する。

発光層は、所定の波長の光を発する機能を有する機能層である。発光層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように適宜設定される。発光層の厚さは、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍである。

発光層は、通常、主として蛍光及びりん光の少なくとも一方を発する発光材料、或いは該発光材料とこれを補助する発光層用ドーパント材料を含む。蛍光及びりん光の少なくとも一方を発する発光材料が有する有機物は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。上記発光材料としては、例えば下記の色素材料、金属錯体材料、高分子材料等が挙げられる。

（色素材料）
色素材料としては、例えばシクロペンダミン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、トリフェニルアミン及びその誘導体、オキサジアゾール及びその誘導体、ピラゾロキノリン及びその誘導体、ジスチリルベンゼン及びその誘導体、ジスチリルアリーレン及びその誘導体、ピロール及びその誘導体、チオフェン化合物、ピリジン化合物、ペリノン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン及びその誘導体、クマリン及びその誘導体等が挙げられる。

（金属錯体材料）
金属錯体材料としては、例えばＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属、又はＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｐｔ、Ｉｒ等を中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を配位子に有する金属錯体等を挙げることができる。金属錯体としては、例えばイリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体等が挙げられる。

（高分子材料）
高分子材料としては、例えばポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、ポリアセチレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、上記色素材料、又は金属錯体材料を高分子化した材料等が挙げられる。

発光層用ドーパント材料は、例えば発光効率を向上させたり、発光波長を変化させたりするために加えられる。発光層用ドーパント材料としては、例えばペリレン及びその誘導体、クマリン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、スクアリウム及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体、スチリル色素、テトラセン及びその誘導体、ピラゾロン及びその誘導体、デカシクレン及びその誘導体、フェノキサゾン及びその誘導体等が挙げられる。

有機機能層１８は、発光層以外の機能層を含む多層構造を有してもよい。陽極層と発光層との間に設けられ得る機能層としては、例えば正孔注入層及び正孔輸送層が挙げられ、陰極層と発光層との間に設けられ得る機能層としては、例えば電子注入層及び電子輸送層が挙げられる。有機機能層が取り得る層構造の例を以下に示す。下記層構造の例では、説明のために陽極層及び陰極層も括弧書きで記載している。

（ａ）（陽極層）／発光層／（陰極層）
（ｂ）（陽極層）／正孔注入層／発光層／（陰極層）
（ｃ）（陽極層）／正孔注入層／発光層／電子注入層／（陰極層）
（ｄ）（陽極層）／正孔注入層／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極層）
（ｅ）（陽極層）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／（陰極層）
（ｆ）（陽極層）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／（陰極層）
（ｇ）（陽極層）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極層）
（ｈ）（陽極層）／発光層／電子注入層／（陰極層）
（ｉ）（陽極層）／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極層）
ここで、記号「／」は、記号「／」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。上記構成例（ａ）の形態は、有機機能層１８が発光層からなる単層構造である場合の例である。

正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層の材料には公知の材料を使用できる。通常、正孔輸送層及び電子輸送層は有機層であり、正孔注入層及び電子注入層は有機層でもよいし無機層でもよい。電子注入層は例えば陰極層の一部とみなしてもよい。正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層の厚さは、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され得る。正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層の厚さは、サブミクロン程度である。

有機機能層１８を構成する機能層は、塗布法で形成され得る。塗布法の例は、陽極層形成工程Ｓ１１の説明で例示したものと同様であり得る。有機機能層１８が多層構造を有する場合、陽極層１６側から順に各機能層を形成すればよい。

［陰極層形成工程］
陰極層形成工程Ｓ１３では、有機機能層１８上に陰極層（第２電極層）２０を形成する。陰極層２０の一部は、可撓性フィルム１０上にも形成されていてもよい。有機機能層１８からの光を陰極層２０で反射させて陽極層１６側に届けるために、陰極層２０の材料は、有機機能層１８からの光に対して反射率の高い材料が好ましい。陰極層２０の材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属及び周期表第１３族金属等が用いられる。陰極層２０としては、例えば、導電性金属酸化物や、導電性有機物等からなる透明導電性電極が用いられてもよい。導電性金属酸化物としては、具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＩＴＯ、ＩＺＯ等が挙げられ、導電性有機物としてポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等が挙げられる。

陰極層２０の厚さは、電気伝導度、耐久性等を考慮して設定される。陰極層２０の厚さは、通常、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。陰極層２０は、陽極層１６と同様にして形成され得る。

陰極層２０の形成方法として、例えばドライ成膜法、メッキ法、塗布法等が挙げられる。ドライ成膜法及び塗布法の例は、それぞれ、陽極層形成工程Ｓ１１の説明で例示したものと同様であり得る。また、成膜後すぐに導電性が発現しやすい観点からは、ドライ成膜法が好ましく、発光層へのダメージを抑制できる観点からは真空蒸着法が好ましい。

陰極層形成工程Ｓ１３を経ることで、デバイス形成領域ＤＡごとに、可撓性フィルム１０と、可撓性フィルム１０上に形成された陽極層１６と、陽極層１６上に形成された有機機能層１８と、有機機能層１８上に形成された陰極層２０とを備える有機ＥＬデバイス２（図３参照）が形成される。よって、デバイス形成領域ＤＡ毎に個片化する個片化工程を実施することで、製品サイズの有機ＥＬデバイス２が得られる。

有機ＥＬデバイス２は、少なくとも有機機能層１８を封止する封止部材を備えてもよい。封止部材は、可撓性フィルム１０及び可撓性フィルム１０上の構造（陽極層、有機機能層及び陰極層）に貼合されている。封止部材は、有機機能層１８への水分の浸入を防止する水分バリア機能を有する。封止部材は、ガスバリア機能を有してもよい。

有機ＥＬデバイス２が封止部材を備える形態では、陰極層形成工程Ｓ１３と個片化工程の間に、陰極層形成工程Ｓ１３を経た可撓性フィルム１０、すなわち、陰極層付き可撓性フィルムに封止部材を貼合する貼合工程を実施すればよい。この貼合工程では、例えば長尺の封止部材を陰極層付き可撓性フィルムに貼合する。封止部材の大きさ及び貼合位置などは、有機ＥＬデバイス２に電力を供給可能に設定されていればよい。

次に有機機能層形成工程Ｓ１２を詳述する。図４は、有機機能層形成工程Ｓ１２が有する塗布層形成工程及び加熱工程を模式的に示す図面である。有機機能層１８が有する少なくとも一つの機能層を機能層１８１と称して機能層１８１の形成方法を説明する。ここでは、説明の簡略化のために、断らない限り、図４に示したように、陽極層１６に接する機能層１８１を形成する場合を例にして説明する。

まず、塗布法で、陽極層１６上に塗布層１８１ａを形成する（塗布層形成工程）。図４では、塗布法の一例であるインクジェット印刷法で塗布層１８１ａを形成する形態を示している。具体的には、インクジェット装置２２から形成すべき機能層１８１の材料が溶媒に溶解された塗布液（例えばインク）２４を陽極層１６上に滴下して塗布層１８１ａを形成する。本明細書において、塗布層は、乾燥固化する前の塗布液の膜である。次に、可撓性フィルム１０の搬送路上に設けられた加熱炉２６内で塗布層１８１ａを加熱・乾燥し、機能層１８１を得る（加熱工程）。したがって、有機機能層形成工程Ｓ１２は、上記塗布層形成工程と上記加工工程とを有する。

陽極層１６と、形成すべき機能層１８１との間にすでに他の機能層が形成されている場合には、塗布層形成工程において、上記他の機能層を下地層とし、その下地層上に塗布層１８１ａを形成すればよい。

図５は、加熱工程を説明するための図面である。加熱工程では、塗布層形成工程を経た可撓性フィルム１０を、加熱炉２６の搬入口２６ａから加熱炉２６内に搬入する。図５では、陽極層１６と塗布層１８１ａの一組を図示しているが、前述したように、陽極層１６は、可撓性フィルム１０の長手方向に離散的に複数設けられており、各陽極層１６上に塗布層１８１ａが形成されている。

加熱炉２６内では、搬入された可撓性フィルム１０を、加熱炉２６内に設けられた搬送ロール２８で搬送する。可撓性フィルム１０をその長手方向に搬送しながら加熱炉２６内に配置された赤外線照射部３０から赤外線３２を照射して塗布層１８１ａ（図４参照）を加熱・乾燥する。その後、可撓性フィルム１０を搬出口２６ｂから連続的に搬出する。

赤外線照射部３０は、塗布層１８１ａを加熱するため、波長３μｍ〜１０μｍの範囲の赤外線を含む赤外線３２を出力する。赤外線照射部３０の例は赤外線ヒータである。加熱炉２６内には、複数の赤外線照射部３０が、搬送方向に沿って配置されている。図５に示したように、赤外線照射部３０は、可撓性フィルム１０の厚さ方向において両側に配置されていてもよいし、例えば、塗布層１８１ａ（図４参照）と対向する側にのみ配置されてもよい。

搬送ロール２８は、図５に示したように、金属製のロール本体２８１と、ロール本体２８１の表面に設けられたコーティング層２８２とを有する。ロール本体２８１の材料の例はステンレス鋼（ＳＵＳ）である。コーティング層２８２の材料は赤外線吸収材である。したがって、搬送ロール２８の表面２８ａの材料は赤外線吸収材である。

赤外線吸収材は、赤外線照射部３０から出力される赤外線３２を吸収する。赤外線吸収材における波長３μｍ〜１０μｍの範囲の赤外線の平均吸収率は０．８以上である。赤外線吸収材の例は無機酸化物であり、上記無機酸化物の例はアルミナである。

上記平均吸収率をαとしたとき、所定の波長範囲の平均吸収率αは、以下の式で算出される値である。

上記式において、λは上記所定の波長範囲内の波長であり、ｋ（λ）は、波長λにおける吸収率であり、λ_１は上記所定の波長範囲の下限値であり、λ_２は上記所定の波長範囲の上限値である。よって、所定の波長範囲が波長３μｍ〜１０μｍの範囲である場合、λ_１は３μｍであり、λ_２は１０μｍである。波長λの吸収率を測定する方法として「ＪＩＳ Ｋ ０１１７：２０００ 赤外分光分析方法通則」に従う装置による測定があり、特にフーリエ変換方式を適用したフーリエ変換形赤外分光光度計を使用する方法が好ましい。

加熱炉２６内には、加熱炉２６内を換気し、溶媒を効率的に排出するために、破線で示したようにエアーを出力するエアーノズル３４が配置されていてもよい。

加熱工程では、加熱炉２６内で塗布層１８１ａが加熱・乾燥されるように、赤外線照射部３０からの赤外線３２の強度、搬送速度などが調整されていればよい。加熱工程では、可撓性フィルム１０も１００℃以上に加熱されてもよい。加熱工程において、可撓性フィルム１０の表面（第１電極層が形成された面）１０ａ（図１参照）から１０ｍｍ以内の環境の風速は、０．１ｍ／ｓ以下であることが好ましい。

塗布層形成工程で使用する塗布法の例としてインクジェット印刷法を挙げて説明したが、陽極層形成工程Ｓ１１で挙げたインクジェット印刷法以外の他の塗布法で塗布層１８１ａを形成してもよい。

有機機能層１８が複数の機能層を有する形態では、少なくとも一つの機能層が、上記塗布層形成工程と、加熱工程とにより形成されていればよい。換言すれば、有機機能層１８が複数の機能層を有する形態では、公知の形成方法で形成される機能層を有してもよい。例えば、電子注入層は、真空蒸着法で形成されてもよい。

上記有機ＥＬデバイス２の製造方法では、有機機能層１８が有する少なくとも一つの機能層１８１を形成する際に加熱工程を有し、加熱工程で塗布層１８１ａを加熱する手法として赤外線３２を使用している。よって、温風を利用する場合に比べて塗布層１８１ａに風紋（膜厚ムラ）が生じにくい。更に、搬送ロール２８の表面２８ａの材料は、波長３μｍ〜１０μｍの範囲の赤外線の平均吸収率が０．８以上である赤外線吸収材である。これにより、加熱工程において、赤外線照射部３０から照射された赤外線３２が赤外線吸収材で吸収されるので、搬送ロール２８の表面２８ａが赤外線３２を吸収しない場合より温まる。搬送ロール２８の表面２８ａが温まっていると、可撓性フィルム１０が搬送ロール２８に接していても、その接触部分の温度低下が抑えられるので、温度低下に伴う可撓性フィルム１０の撚り及びシワの発生などを防止できる。そのため、可撓性フィルム１０上の塗布層１８１ａに膜厚ムラが生じにくく、機能層１８１を精度よく所望の厚さで形成できることから、有機ＥＬデバイス２の特性の低下を防止できる。例えば、発光ムラを防止できる。

加熱工程では、加熱炉２６内を搬送ロール２８で可撓性フィルム１０を搬送していることから、可撓性フィルム１０のたるみも防止できる。よって、加熱炉２６を大型化できる。例えば、加熱炉２６の搬送方向の長さを長くできる。加熱炉２６を長くしても赤外線照射部３０を配置することで塗布層１８１ａを加熱でき、更に、赤外線３２の強度等により塗布層１８１ａの加熱温度も上げることも可能である。その結果、有機ＥＬデバイス２の生産性を向上できる。

加熱工程では、例えばガスで可撓性フィルム１０を浮かして搬送せずに、搬送ロール２８を使用して可撓性フィルム１０を搬送していることから、可撓性フィルム１０を浮かすためのガスによる風紋の発生も防止できている。

塗布層１８１ａの加熱に使用する赤外線３２で搬送ロール２８の表面２８ａが温まるので、例えば熱ロールを使用する場合よりも運用コストを抑えられる。

通常、ロールツーロール方式のように搬送ロール１４及び搬送ロール２８で可撓性フィルム１０を搬送する場合には、ロールの加工精度（円筒度、真直度、真円度などと知られている精度）が高い水準で求められる傾向にある。搬送ロール２８がロール本体２８１とコーティング層２８２を有する形態では、ロール本体２８１を従来と同様の加工精度で形成することで、搬送ロール２８の加工精度を容易に維持可能である。更に、通常、ロールツーロール方式に使用される金属製の搬送ロールに赤外線吸収材をコーティングすることで搬送ロール２８を作製できるので、搬送ロール２８を容易に準備し易い。

更に、赤外線吸収材が無機酸化物である形態では、プラスチックを使用する場合より耐久性の向上が図られるとともに、加工精度も得やすい。

加熱工程で、可撓性フィルム１０の温度が１００℃以上になると、温度低下に伴って前述した撚り、シワなどが生じやすくなる。そのため、温度低下を防止できる上記加熱工程を有する有機ＥＬデバイスの製造方法は、加熱工程で、可撓性フィルム１０の温度が１００℃以上になる場合に有効である。なお、通常、塗布層１８１ａを加熱・乾燥させる際には、可撓性フィルム１０の温度は１００℃以上になる傾向にある。

インクジェット印刷法では、インクの粘度は、通常、低く設定され得る。そのため、例えば塗布層の厚さが可撓性フィルムの撚り、シワなどの影響を受けやすい。有機ＥＬデバイスの製造方法の上記加熱工程では、上記撚り、シワなどを抑制できるので、インクジェット印刷法で塗布層を形成する形態に有効である。

次に実験結果を参照して、加熱工程において、搬送ロール２８を使用した場合の作用効果を更に説明する。

（実験例１）
実験例１において搬送ロール２８には、金属ロール(ロール本体)の表面にアルミナ（波長３μｍ〜１０μｍの範囲の赤外線の平均吸収率：０．８２）を溶射してコーティングしたものを使用した。赤外線照射部３０には、赤外線ヒータを使用し、赤外線ヒータの温度を１６０℃にセットした。実験例１では、１００μｍ厚のＰＥＮフィルムを可撓性フィルム１０として使用し、可撓性フィルム１０上に、機能層１８１として発光層を形成した。具体的には、インクジェット印刷法で塗布層１８１ａを形成した後に、加熱炉２６内を１ｍ／ｍｉｎの搬送速度で可撓性フィルム１０を搬送しながら塗布層１８１ａを赤外線で加熱・乾燥し、機能層１８１を得た。その際、上記可撓性フィルム１０の表面に温度計を取り付けて、搬送中の可撓性フィルム１０の温度を計測した。

その結果、加熱炉２６内において、可撓性フィルム１０は実質的に１５０℃を維持しており、搬送ロール２８との接触部分においても急激な温度変化は見られなかった。より具体的には、１℃以上の温度変化は観察されなかった。更に、加熱炉２６から搬出された可撓性フィルム１０にはシワは確認されず、得られた機能層１８１にも膜厚ムラは観察されなかった。

（実験例２）
実験例２は、実験例１の比較実験である。実験例２は、実験例１で使用した搬送ロール２８の代わりに、表面も金属で構成された金属ロールを使用した点以外は、実験例１と同様に実験を行った。その結果、可撓性フィルム１０の金属ロールとの接触部分では、１０℃以上の温度低下が生じた。加熱炉から搬出された可撓性フィルム１０には顕著なシワが観察されるとともに、得られた機能層には膜厚ムラが観察された。

上記実験例１と実験例２の比較から理解されるように、赤外線の照射によって塗布層１８１ａを加熱・乾燥させる際に、表面２８ａが赤外線吸収材で構成されている搬送ロール２８を使用することで、ロール接触部分での温度低下を防止できる。その結果、可撓性フィルム１０のシワ及び形成すべき機能層の膜厚ムラを防止でき、所望の厚さの機能層を実現し易い。

以上、本発明の種々の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は、例示した種々の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

図２に例示した有機ＥＬデバイスの製造方法では、陽極層形成工程を実施した。しかしながら、予め可撓性フィルム上に陽極層が形成されたものを用いてもよい。すなわち、陽極層形成工程を実施しなくてもよい。

図２に例示した有機ＥＬデバイスの製造方法では、陽極層形成工程、有機機能層形成工程及び陰極層形成工程までの全体をロールツーロール方式で実施した。しかしながら、図５に示した加熱工程が少なくともロールツーロール方式で実施されていればよい。通常、塗布層形成工程と、加熱工程とは、ロールツーロール方式で連続的に実施され得る。

第１電極層として陽極層を例示し、第２電極層として陰極層を例示したが、第１電極層が陰極層であり、第２電極層が陽極層であってもよい。すなわち、陰極層が可撓性フィルム側に配置されていてもよい。製造すべき有機ＥＬデバイスは、トップエミッション型のデバイスであってもよい。

上記実施形態では、有機電子デバイスの一例である有機ＥＬデバイスの製造方法を説明したが、本発明は、有機ＥＬデバイスの他、有機フォトディテクタ、有機薄膜太陽電池、有機トランジスタ等の有機電子デバイスの製造にも適用できる。

２…有機ＥＬデバイス（有機電子デバイス）、１０…可撓性フィルム、１０ａ…表面(可撓性フィルムの第１電極層が形成された面)、１６…陽極層（第１電極層）、１８…有機機能層、２０…陰極層（第２電極層）、２６…加熱炉、２８…搬送ロール（ロール）、２８ａ…表面（ロールの表面）、３０…赤外線照射部、３２…赤外線、１８１…機能層、１８１ａ…塗布層、２８１…ロール本体、２８２…コーティング層。

Claims (7)

1. 長尺の可撓性フィルム上に形成された第１電極層上に、単層構造又は多層構造を有する有機機能層を形成する有機機能層形成工程と、
   前記有機機能層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、
   を備え、
   前記有機機能層形成工程は、
   塗布法で塗布層を形成する塗布層形成工程と、
   表面の材料が赤外線吸収材であるロールで前記可撓性フィルムを搬送しながら、前記塗布層を赤外線で加熱して機能層を得る加熱工程と、
   を有し、
   前記赤外線吸収材における波長３μｍ〜１０μｍの範囲の赤外線の平均吸収率が０．８以上である、
   有機電子デバイスの製造方法。
2. 前記ロールは、
   金属製のロール本体と、
   前記ロール本体の表面にコーティングされたコーティング層と、
   を有し、
   前記コーティング層の材料が前記赤外線吸収材である、
   請求項１に記載の有機電子デバイスの製造方法。
3. 前記加熱工程では、前記可撓性フィルムが１００℃以上に加熱される、
   請求項１又は２に記載の有機電子デバイスの製造方法。
4. 前記加熱工程において、前記可撓性フィルムの前記第１電極層が形成された面から１０ｍｍ以内の風速が０．１ｍ／ｓ以下である、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の有機電子デバイスの製造方法。
5. 前記赤外線吸収材が無機酸化物である、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の有機電子デバイスの製造方法。
6. 前記無機酸化物がアルミナである、
   請求項５に記載の有機電子デバイスの製造方法。
7. 前記塗布法がインクジェット印刷法である、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の有機電子デバイスの製造方法。

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