(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の塗布膜と対面する凝縮板を備え、当該凝縮板により塗布膜からの溶媒の蒸気を凝縮し、乾燥する乾燥装置において、
前記凝縮板の凝縮面と前記基板上の塗布膜面間の距離を一定値に保持する間隙保持手段を備え、
前記間隙保持手段が前記凝縮面と前記基板間に配置された塗布膜の乾燥装置。
【請求項２】
前記間隙保持手段が、前記凝縮面と前記基板間に配置されて前記凝縮板を支持し、搬送する間隙保持ローラーである請求項１に記載の塗布膜の乾燥装置。
【請求項３】
前記間隙保持手段が、前記凝縮面と前記基板間に配置された間隙保持テープである請求項１に記載の塗布膜の乾燥装置。
【請求項４】
前記間隙保持テープの高さが、０．１〜４．０ｍｍの範囲内である請求項３に記載の塗布膜の乾燥装置。
【請求項５】
前記凝縮板は、溶媒の吸収材を含有する請求項１〜４の何れか一項に記載の塗布膜の乾燥装置。
【請求項６】
基板上の塗布膜と対面する凝縮板を配置し、当該凝縮板により塗布膜からの溶媒の蒸気を凝縮し、乾燥する塗布膜の乾燥方法において、
前記凝縮板の凝縮面と前記基板間に間隙保持手段を配置し、当該間隙保持手段により前記凝縮板の凝縮面と前記基板上の塗布膜面間の距離を一定値に保持する塗布膜の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布膜の乾燥装置及び乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Electro Luminescence）素子や有機薄膜太陽電池等における有機薄膜の成膜方法として、真空プロセスを必要とせず、連続生産が容易であることから、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法等のウェットプロセスによる塗布方法が注目されている。しかしながら、ウェットプロセスによれば、塗布膜を乾燥する工程において乾燥ムラが生じることがあり、均一な膜厚を得ることが難しい。要因の１つとして、溶解度を上げるために、塗布液の溶媒として揮発性の高い有機溶剤が用いられることが挙げられる。
【０００３】
従来、均一な乾燥が可能な乾燥方法として、塗布膜面に凝縮板を対面させ、凝縮板により塗布膜中の溶媒を凝縮させる乾燥方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この乾燥方法によれば、対流を用いずに、凝縮板と塗布膜間の距離とそれぞれの表面温度とを制御することによって、精密な乾燥が可能である。
【０００４】
乾燥を均一にしながら、乾燥速度を上げるためには、凝縮板と塗布膜間の距離を小さくすればよいが、長尺の基板を乾燥する場合には、乾燥工程全般にわたってその距離精度を維持する必要がある。乾燥ムラは、塗布直後に発生することが多く、初期段階での乾燥が乾燥の均一性に寄与するところが大きいことから、塗布直後の乾燥の初期段階のみ凝縮板と塗布膜間の距離を小さくし、保持する乾燥方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５２４８４７号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２によれば、凝縮板と塗布膜間の距離が搬送方向の位置によって異なるため、乾燥の均一性が十分とはいえない。有機ＥＬ素子等の電子デバイスがその機能を良好に発揮するために必要な膜厚の均一性を得るため、凝縮板と塗布膜間の距離をより精度良く保持し、乾燥の均一性をより向上させることが求められている。
【０００７】
本発明の課題は、塗布膜の乾燥の均一性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、
基板上の塗布膜と対面する凝縮板を備え、当該凝縮板により塗布膜からの溶媒の蒸気を凝縮し、乾燥する乾燥装置において、
前記凝縮板の凝縮面と前記基板上の塗布膜面間の距離を一定値に保持する間隙保持手段を備え、
前記間隙保持手段が前記凝縮面と前記基板間に配置された塗布膜の乾燥装置が提供される。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、
前記間隙保持手段が、前記凝縮面と前記基板間に配置されて前記凝縮板を支持し、搬送する間隙保持ローラーである請求項１に記載の塗布膜の乾燥装置が提供される。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、
前記間隙保持手段が、前記凝縮面と前記基板間に配置された間隙保持テープである請求項１に記載の塗布膜の乾燥装置が提供される。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、
前記間隙保持テープの高さが、０．１〜４．０ｍｍの範囲内である請求項３に記載の塗布膜の乾燥装置が提供される。
【００１２】
請求項５に記載の発明によれば、
前記凝縮板は、溶媒の吸収材を含有する請求項１〜４の何れか一項に記載の塗布膜の乾燥装置が提供される。
【００１３】
請求項６に記載の発明によれば、
基板上の塗布膜と対面する凝縮板を配置し、当該凝縮板により塗布膜からの溶媒の蒸気を凝縮し、乾燥する塗布膜の乾燥方法において、
前記凝縮板の凝縮面と前記基板間に間隙保持手段を配置し、当該間隙保持手段により前記凝縮板の凝縮面と前記基板上の塗布膜面間の距離を一定値に保持する塗布膜の乾燥方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、乾燥工程全体において精度良く、凝縮板の凝縮面と基板上の塗布膜面間の距離を一定値に保持することができ、塗布膜面内の乾燥速度を一定として、乾燥の均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る塗布膜の乾燥装置が用いられた製造ライン例を示している。
【図２】基板の搬送方向から見た図１の乾燥装置の正面図である。
【図３】他の実施の形態に係る乾燥装置の例を示している。
【図４】基板の搬送方向から見た図３の乾燥装置の正面図である。
【図５】基板の両端に位置する間隙保持テープの上面図である。
【図６】基板の両端と中央に位置する間隙保持テープの上面図である。
【図７】凸部を有する間隙保持テープを拡大した上面図である。
【図８】図７の凸部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の塗布膜の乾燥装置及び乾燥方法の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る塗布膜の乾燥装置１Ａが用いられた製造ライン例を示している。
図１に示す製造ラインは、ローラー２２、２３によって把持され、搬送される基板ｆ１上に、塗布装置３により有機層の塗布液を塗布し、乾燥装置１Ａによりその塗布膜を乾燥する。
なお、乾燥装置１Ａより後に、残留溶媒の除去等を目的として、後処理用の乾燥装置を設置してもよい。その乾燥方法としては、特に限定されず、例えば熱風、赤外線、平面加熱等の固体伝熱乾燥、マイクロ波等を用いた内部発熱乾燥、真空乾燥、超臨界乾燥、超音波乾燥等の固定非加熱系乾燥、吸湿乾燥、冷却乾燥、凝縮乾燥等の気体乾燥のような公知の方法を選択することができる。
【００１８】
基板ｆ１は、塗膜の対象物である。基板ｆ１として、金属、ガラス基板、樹脂フィルム等の可撓性材料からなる基材や、基材自体を塗膜するときは基材の支持体等が用いられる。基板ｆ１上にはいくつかの有機層が既に形成されていてもよい。
基板ｆ１は、アンワインダー２１によって塗布装置３に送り出され、塗布、乾燥後に、ワインダー２４によって巻き取られる。
【００１９】
塗布装置３は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法に代表されるようなウェットプロセスの他、スリット型ダイコーターを用いたスロット法、ＥＳＤ（Electro Spray Deposition）法、ＥＳＤＵＳ（Evaporative Spray Deposition from Ultra-ditule Solution）法等によって、塗布液を塗布する。溶媒を含む塗布液を塗布できるのであれば、塗布装置３の塗布方法は特に限定されない。
【００２０】
連続的に搬送される基板ｆ１上に塗布する方法として、必要な膜厚の塗布膜を形成するのに必要な量より余分に塗布液を塗布し、その後、余剰分を除去する後計量型と、必要な量だけ塗布液を塗布する前計量型とが知られている。何れの塗布方法も適用可能であるが、塗布の高精度、高速化、薄膜化、塗布膜の品質向上、積層への適性等の観点から、前計量型が好ましい。また、塗布液の暴露抑制、濃度変化の抑制、クリーン度の維持、異物の混入防止という観点から、閉じた系であることが好ましい。そのため、上記塗布方法のなかでも、スリット型ダイコーターを用いたスロット法、スプレー法、インクジェット法が好ましい。
【００２１】
塗布液は、有機材料を溶媒に溶解又は分散させて調製することができる。
陽極と陰極間に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の有機層が順に積層された有機ＥＬ素子の場合、正孔輸送層の有機材料として、例えばトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー等の導電性高分子オリゴマーが挙げられる。
【００２２】
発光層の有機材料としては、繰り返し単位を持たない低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基等の重合性基を有する低分子化合物でもよい。
具体的には、発光層の有機材料として、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有する化合物、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換された誘導体を表す。）等が挙げられる。
また、発光層の有機材料として燐光性化合物も挙げられる。燐光性化合物は、元素の周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、イリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物、希土類錯体等が挙げられる。
【００２３】
電子輸送層の有機材料としては、例えばニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。
【００２４】
有機ＥＬ素子以外にも、塗布装置３は、太陽電池、トランジスター、メモリー、センサー等の有機層を形成することができる。そのような有機材料としては、ポリチオフェン等の導電性高分子の他、ペンタセン、ナフタレン誘導体等が挙げられる。
【００２５】
塗布液に用いられる溶媒としては、溶質である有機材料にもよるが、例えば純水、２−エトキシエタノール、２−メトキシエタノール等のアルコール類、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン等のハロゲン系、キシレン、トルエン、へキサン、シクロヘキシルベンゼン、アニソール等の芳香族炭化水素系、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系、酢酸、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトニトリル等のエステル系、ジエチルエーテル、ジメチルスルホスキド等が挙げられる。
【００２６】
塗布液は、塗布範囲を制御する目的や、塗布後の表面張力勾配に伴う液流動（例えば、コーヒーリングと呼ばれる現象を引き起こす液流動）を抑制する目的に応じて、界面活性剤や複数種の溶媒を含有することができる。
界面活性剤としては、溶媒に含まれる水分の影響、レベリング性、基板ｆ１への濡れ性等の観点から、例えばアニオン性又はノニオン性の界面活性剤等が挙げられる。具体的には、含フッ素系活性剤等、国際公開第０８／１４６６８１パンフレット、特開平２−４１３０８号公報等に挙げられた界面活性剤を用いることができる。
【００２７】
塗布膜の膜厚は、有機層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により、適宜選択することができる。膜厚が大きいほど流動による乾燥ムラが発生しやすく、均一な乾燥が可能な乾燥装置１Ａの有用性は大きい。
塗布膜の膜厚としては、具体的には１〜９０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００２８】
塗布膜の粘度についても、膜厚と同様に、有機層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により、適宜選択することができる。粘度が小さいほど流動による乾燥ムラが発生しやすく、均一な乾燥が可能な乾燥装置１Ａの有用性は大きい。
塗布膜の粘度としては、具体的には０．３〜１００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましく、０．５〜１０ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましい。
【００２９】
〔乾燥装置〕
図２は、乾燥装置１Ａ内部を基板ｆ１の搬送方向ｙから見た正面図である。
乾燥装置１Ａは、図１及び図２に示すように、基板ｆ１上の塗布膜ｆ２と対面する凝縮板１１を備え、凝縮板１１により基板ｆ１上の塗布膜ｆ２が含有する溶媒の蒸気を凝縮し、塗布膜ｆ２を乾燥する。
【００３０】
乾燥装置１Ａは、塗膜後すぐに乾燥できるように、塗布装置３の直後に設置されることが好ましい。塗膜から乾燥までの間、周囲の気流や乾燥装置１Ａにおいて生じる自然対流の影響があるが、塗膜後すぐに乾燥を開始することにより、気流の影響による乾燥ムラを防ぐことができる。搬送速度にもよるが、塗膜から乾燥までの時間は、３０秒以内であることが好ましく、１０秒以内であることがより好ましい。なお、塗布装置３から乾燥装置１Ａまでの間、周囲の気流の遮断手段として遮断板を設けることもできるし、塗布膜ｆ２上で気流が生じないように、周囲の気流の整流手段として整流板や整流用のファンを設けることもできる
【００３１】
乾燥装置１Ａは、複数のローラー１３１により基板ｆ１を搬送している。
また、乾燥装置１Ａは、複数のローラー１３２によりシート状の凝縮板１１を、基板ｆ１上の塗布膜ｆ２と対面させて搬送している。凝縮板１１は、アンワインダー１４１により送り出され、ワインダー１４２により巻き取られるが、ローラー１３２により凝縮板１１を巻き回して繰り返し使用する構成であってもよい。
【００３２】
乾燥装置１Ａは、基板ｆ１と対面して配置された加熱装置１２を備えている。
加熱装置１２は、基板ｆ１を介して塗布膜ｆ２を加熱し、溶媒の蒸発を促す。加熱方法は特に限定されず、例えば熱風（加熱ガス）、赤外線、ＵＶ、平面加熱等の伝熱による加熱、マイクロ波による電気抵抗を用いた内部加熱等の加熱方法が挙げられる。
【００３３】
凝縮板１１の材質は特に限定されないが、凝縮板１１が溶媒の吸収材を含有することが好ましい。吸収材を含有することにより、凝縮面１１ａ上で凝縮した溶媒を凝縮板１１が吸収して、凝縮面１１ａから溶媒を排出することができ、さらなる溶媒の凝縮を促進することができる。なお、凝縮面１１ａとは、塗布膜面ｆ２ａと対面し、塗布膜ｆ２からの溶媒が凝縮する凝縮板１１の表面をいう。塗布膜面ｆ２ａは、塗布膜ｆ２の表面である。
【００３４】
そのような吸収材としては、例えば多孔質材、ハイシリカゼオライト、活性炭等が挙げられる。また、吸収材からなるシートを樹脂フィルム等に貼り合せて凝縮板１１を構成することもできる。例えば、特開２００５−２３２３０８号公報に記載されている溶媒吸収材や、特開２００３−１９１５９８号公報に記載されている溶媒吸収層を備えた樹脂フィルム等を凝縮板１１として用いることができる。
【００３５】
また、凝縮の鈍化を防ぐ観点から、凝縮板１１として熱容量が大きい材料を用いることが好ましい。溶媒を凝縮させるためには、凝縮面１１ａを塗布膜面ｆ２ａより低温に維持する必要がある。熱容量が大きい凝縮板１１を用いることにより、加熱装置１２の加熱によって塗布膜ｆ２から放射熱が生じた場合でも、放射熱による凝縮面１１ａの温度上昇を抑制し、凝縮の鈍化を防ぐことができる。
具体的には、熱容量が２７００ｋＪ／ｍ３・Ｋ以上であることが好ましく、大きいほどよい。
【００３６】
そのような熱容量を持つ材料としては、ジルコニア、鋳鉄、アルミナ等が挙げられ、加工性や熱伝導率を考慮して適宜選択することができる。特に、凝縮板１１は、温度制御の容易性からある程度の熱伝導率が求められ、熱伝導率が大きいほど凝縮板１１の温度を所望の温度の定常状態に移行させることが容易となる。
【００３７】
凝縮板１１は、凝縮した溶媒を凝縮面１１ａから排出し、さらなる凝縮を促進するため、凝縮面１１ａに複数のスリットを有することができる。スリットの延在方向は、幅手方向ｘ又は搬送方向ｙの何れであってもよい。スリットの毛管力によって凝縮面１１ａ上に凝縮した溶媒を幅手方向ｘ又は搬送方向ｙの端部へと搬送し、排出する。
スリットを設ける場合、凝縮板１１の側面から垂下する側面板や溶媒回収用の容器を設け、スリットに沿って端部に排出された溶媒を側面板により回収することとしてもよい。
【００３８】
凝縮板１１は、凝縮面１１ａが表面処理されていてもよい。
例えば、汚れ防止又は凝縮した溶媒の効率的な排出のため、凝縮面１１ａを撥水処理又は親水処理することができる。
撥水処理としては、特開２００５−３４３０１６号公報、特開２０００−２５４５８２号公報に記載されているように、フルオロアルキル基、アルキル基等を有するシラン化合物等の撥水性材料を、フローコーティング法、ディップコーティング法等によって塗布する処理が挙げられる。また、特開２００５−２３１２２号公報に記載されているように、撥水撥油性を持つポリフロオロアルキル基を有する重合体を用いて作製されたハニカム構造又はピラー構造のフィルムを凝縮面に貼付してもよい。
【００３９】
他の表面処理としては、乾燥ムラを防ぐためのラビング処理が挙げられる。また、濡れ性を向上させるため、凝縮面１１ａを粗く仕上げることもできる。
その他、ベルト、ワイプ、ポンプ等の機械力によって、凝縮面１１ａ上の溶媒を排出してもよい。
【００４０】
乾燥装置１Ａの乾燥速度は、凝縮面１１ａの温度Ｔｃと、塗布膜面ｆ２ａの温度Ｔｈ（Ｔｈ＞Ｔｃ）を調整することにより、制御することができる。
凝縮板１１の温度制御方法としては特に限定されないが、シート状であることを考慮すると、送風による加熱や冷却は塗布膜ｆ２との接触を招く可能性がある。よって、冷媒によって凝縮板１１を予め冷却しておくか、凝縮面１１ａの温度Ｔｃを室温に設定して塗布膜面ｆ２ａの温度Ｔｈを室温以上に設定することが好ましい。
必要に応じて、加熱装置１２に冷却装置を併用し、塗布膜面ｆ２ａの温度Ｔｈを制御することが可能である。
【００４１】
凝縮面１１ａの温度Ｔｃは、塗布膜面ｆ２ａの温度Ｔｈより低ければ、室温より高くても低くてもよいが、５〜３０℃の範囲内であることが好ましく、１０〜２０℃の範囲内であることがより好ましい。上記範囲内に制御することにより、加熱に要するコストの上昇を抑えることができる。また、凝縮面１１ａ全体の均一な温度制御が容易となって、温度ムラに起因する乾燥ムラ、ひいては塗布膜ｆ２の膜厚ムラを抑制しやすい。同様の観点から、凝縮面１１ａ内の温度ムラは、２℃以内であることが好ましい。
【００４２】
凝縮面１１ａに、溶媒以外の物質、例えば大気中の水分等が凝縮することを防ぐため、大気の露点を下げるか、凝縮面１１ａと塗布膜面ｆ２ａ間を減圧することが好ましい。
また、凝縮板１１以外の乾燥装置１Ａの部材、例えば筐体、ローラー１３１、１３２等に溶媒が凝縮することを防ぐため、凝縮板１１以外の部材の温度を、凝縮面１１ａの温度Ｔｃ以上に調整することが好ましい。
【００４３】
塗布膜面ｆ２ａの温度Ｔｈは、凝縮面１１ａの温度Ｔｃより高ければ、室温より高くても低くてもよいが、３０〜１００℃の範囲内であることが好ましく、３０〜７０℃の範囲内であることがより好ましい。３０℃以上とすることにより、溶媒以外の大気中の水分等が凝縮し、乾燥効率が低下することを抑制しやすい。１００℃以下とすることにより、高温化に伴うコストの上昇、基板ｆ１の変性による搬送不良等を抑制しやすい。また、基板ｆ１全体の均一な温度制御が容易となり、温度ムラに起因する乾燥ムラ、ひいては塗布膜ｆ２の膜厚ムラを抑制しやすい。同様の観点から、塗布膜面ｆ２ａ内の温度ムラは、２℃以内であることが好ましい。
【００４４】
乾燥装置１Ａの乾燥速度は、凝縮面１１ａと塗布膜面ｆ２ａ間の距離ｄを調整することによっても、制御することができる。距離ｄは、小さいほど溶媒が凝縮しやすく、乾燥速度が上がるが、好ましくは０．１〜１０ｍｍの範囲内であり、より好ましくは０．１〜４ｍｍの範囲内である。０．１ｍｍ以上とすることにより、基板ｆ１のばたつきによる塗布膜ｆ２と凝縮板１１との接触を回避しやすいとともに、凝縮板１１の配置の高精度化に伴うコストを削減できる。また、凝縮した溶媒の塗布膜ｆ２への付着を回避しやすく、付着による乾燥ムラを抑制することができる。また、１０ｍｍ以内とすることにより、周囲の対流の影響を減じて乾燥ムラを防ぎ、乾燥速度を上げて生産性を向上させることができる。
【００４５】
凝縮面１１ａと塗布膜面ｆ２ａ間の距離ｄを、一定値に保持することにより、塗布膜面ｆ２ａ内の乾燥速度を一定とすることができ、乾燥の均一性を向上させることができる。
乾燥装置１Ａは、凝縮板１１と基板ｆ１間に配置された間隙保持ローラー１５ａを備え、間隙保持ローラー１５ａが凝縮板１１を下部から支持して搬送することにより、乾燥工程全体において距離ｄを一定値に保持している。
【００４６】
乾燥ムラは、塗布膜ｆ２の粘度が低い塗布直後に発生することが多く、初期段階での乾燥が均一な乾燥に寄与するところが大きい。よって、塗布直後に位置する間隙保持ローラー１５ａを、搬送方向ｙに一定の長さを持つベルトに代え、初期段階ではより確実に距離ｄを一定値に保持できるように構成することもできる。
【００４７】
〔乾燥装置の他の実施の形態〕
図３は、他の実施の形態に係る乾燥装置１Ｂを示している。図４は、乾燥装置１Ｂ内部を搬送方向ｙから見た正面図である。
乾燥装置１Ｂは、間隙保持手段として、図３及び図４に示すように、凝縮板１１と基板ｆ１間に配置された間隙保持テープ１５ｂを備え、間隙保持テープ１５ｂにより凝縮面１１ａと塗布膜面ｆ２ａ間の距離ｄを一定値に保持している。間隙保持テープ１５ｂが介在することにより、凝縮板１１と塗布膜ｆ２間に入り込む気流を遮断し、外風の影響を低減することもできる。
【００４８】
乾燥装置１Ｂは、複数のローラー１３３により間隙保持テープ１５ｂを搬送している。間隙保持テープ１５ｂは、基板ｆ１、凝縮板１１に接触してもよいし、しなくてもよい。接触した場合でも、間隙保持テープ１５ｂの高さｈ分の間隙を保持することができる。間隙保持テープ１５ｂは、アンワインダー１４３により送り出され、ワインダー１４４により巻き取られる。なお、ローラー１３３により間隙保持テープ１５ｂを巻き回し、繰り返し使用する構成でもよい。
【００４９】
間隙保持テープ１５ｂの高さｈは、保持すべき距離ｄに応じて設定することができる。塗布膜ｆ２の膜厚が距離ｄに比較して小さく、ｈ≒ｄとみなせるのであれば、高さｈは、距離ｄの好ましい範囲に対応して、０．１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．１〜４ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
【００５０】
図５は、凝縮板１１側から見た基板ｆ１の上面図である。
間隙保持テープ１５ｂは、図４及び図５に示すように、塗布膜ｆ２の幅手方向ｘの両端に対応する位置に配置されている。塗布膜ｆ２が幅手方向ｘに長く、幅手方向ｘ中央付近で基板ｆ１又は凝縮板１１にたるみが生じる場合は、図６に示すように、間隙保持テープ１５ｂを中央にも配置することができる。
【００５１】
間隙保持テープ１５ｂは、平面状のテープでもよいが、表面に凹凸を有していてもよい。凹凸によって、間隙保持テープ１５ｂの材料を減じることができ、コストを低減することが可能である。また、凹凸を形成する材料の添加量や濃度を変えることにより、高さｈの調整が容易となる。
例えば、間隙保持テープ１５ｂとして、特開２０１１−４９０８４号公報に記載されているように、凸状物を有するテープを用いることができる。
【００５２】
図７は、表面に凸部１５１を有する間隙保持テープ１５ｂを拡大した上面図であり、図８は、図７のＱ−Ｑ線における凸部１５１の断面図である。
図８に示すようなドーム状の凸部１５１は、エンボス加工等によって形成することもできるし、紫外線硬化剤等を滴下し、紫外線を照射して硬化させることによっても形成することができる。
なお、凸部１５１を有する場合、図８に示すように凸部１５１を含めた高さｈが上述の範囲内であることが好ましい。
【００５３】
〔乾燥方法〕
本実施の形態に係る塗布膜の乾燥方法は、図１及び図２、又は図３及び図４に示すように、基板ｆ１上の塗布膜ｆ２に凝縮板１１を対面させて配置し、塗布膜ｆ２からの溶媒の蒸気を凝縮面１１ａに凝縮させて乾燥する。乾燥時、凝縮板１１と基板ｆ１間に間隙保持手段として間隙保持ローラー１５ａ又は間隙保持テープ１５ｂを配置し、間隙保持ローラー１５ａ又は間隙保持テープ１５ｂにより凝縮面１１ａと塗布膜面ｆ２ａ間の距離ｄを一定値に保持する。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００５５】
〔間隙保持ローラーの作製〕
ＳＵＳ３０４を用いて、幅手方向の長さ０．０４ｍ、ロール径０．０１ｍの間隙保持ローラーを作製した。
【００５６】
〔間隙保持テープＥ１の作製〕
幅手方向の長さ０．０４ｍ、搬送方向の長さ４０ｍ、厚さ０．１０ｍｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人・デュポン社製、以下、ＰＥＮフィルムという）に、１０ｍｍ角のエンボス加工を行い、高さｈが２．００ｍｍの間隙保持テープＥ１を作製した。
【００５７】
〔間隙保持テープＥ２の作製〕
幅手方向の長さ０．０４ｍ、搬送方向の長さ４０ｍ、厚さ０．０５ｍｍのＰＥＮフィルム（帝人・デュポン社製）上に、ピエゾ型インクジェットヘッドを用いて、下記凸部の塗布液の液滴を吐出した。インクジェットヘッドによる吐出条件は下記の通りである。
（凸部の塗布液）
ジペンタエリストールヘキサアクリレート（２量体及び３量体以上の成分を含む）                                                  １００質量部
ジメトキシベンゾフェノン（光反応開始剤）            ４質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル            ３０質量部
メチルエチルケトン                              １００質量部
（液滴の吐出条件）
インクジェットヘッドのノズル吐出口の間隔：０．０５ｍｍ
インクジェットヘッドのノズル吐出口の数  ：５００個
１滴の平均吐出量                        ：５０ｐＬ（ピコリットル）
【００５８】
吐出後、２０秒後に温度１００℃で乾燥し、硬化処理装置により１５０ｍＪ／ｃｍ２の照射強度の紫外線を照射し、図７及び図８に示すようなドーム状の凸部を有する間隙保持テープＥ２を作製した。
この凸部の直径を、寸法測定顕微鏡（測定顕微鏡と２次元データ処理装置、ミツトヨ社製）により測定したところ、６０μｍであった。また、凸部を含めた間隙保持テープＥ２全体の高さｈを、厚み測定機（シックネスゲージ、ミツトヨ社製）により測定したところ、０．０９ｍｍであった。間隙保持テープＥ２を１０平方ｃｍで切り出し、ルーペにより目視で観察して凸部の個数を数え、１平方ｃｍあたりの数を凸部の密度として求めたところ、５０個／ｃｍ２であった。
【００５９】
〔間隙保持テープＥ３の作製〕
間隙保持テープＥ１の基材である厚さ０．１０ｍｍのＰＥＮフィルムをそのまま間隙保持テープＥ３として用いた。間隙保持テープＥ３は平面テープである。
【００６０】
〔間隙保持テープＥ４〜Ｅ６の作製〕
間隙保持テープＥ１の作製において、エンボス加工の条件を変更し、間隙保持テープ全体の高さｈを表１に示すように変更した以外は、間隙保持テープＥ１と同様にして間隙保持テープＥ４〜Ｅ６を作製した。
【００６１】
〔凝縮板Ｐ１の作製〕
アルミ箔とポリエステルフィルムを貼り合わせたアルペット２０−１００（ＰＡＮＡＣ社製、厚さ１２３μｍ、幅手方向の長さ０．４０ｍ）を、凝縮板Ｐ１として用いた。
【００６２】
〔凝縮板Ｐ２の作製〕
アルミ箔とポリエステルフィルムを貼り合わせたアルペット２０−１００（ＰＡＮＡＣ社製、厚さ１２３μｍ、幅手方向の長さ０．３３ｍｍ）を、凝縮板Ｐ２として用いた。
【００６３】
〔凝縮板Ｐ３の作製〕
気相用粒状活性炭ＧＳ（クラレ社製）８０質量部に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）１０質量部、カーボンブラック１０質量部を添加し、混練して厚さ３００μｍのＳＵＳ基材上に圧延成形し、凝縮板Ｐ３を作製した。凝縮板Ｐ３は、圧延成形された面が凝縮面として用いられる。
【００６４】
〔乾燥装置Ｋ１の試作〕
図１及び図２に示す乾燥装置１Ａと同様の構成の乾燥装置を試作し、作製した凝縮板Ｐ１をセットした。さらに、作製した間隙保持ローラーを、図１及び図２に示す間隙保持ローラー１５ａの位置に配置し、間隙保持ローラーにより凝縮板Ｐ１を下部から支持し搬送する乾燥装置Ｋ１を試作した。
【００６５】
〔乾燥装置Ｋ２の試作〕
図３及び図４に示す乾燥装置１Ｂと同様の構成で、凝縮板と間隙保持テープの交換が可能な乾燥装置Ｋ２を試作した。
【００６６】
〔乾燥装置Ｋ３の試作〕
図１及び図２に示す乾燥装置１Ａと同様の構成で、間隙保持ローラー１５ａを設けずに乾燥装置を試作し、作製した凝縮板Ｐ１をセットして乾燥装置Ｋ３とした。
【００６７】
〔有機ＥＬ素子１の作製〕
ポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人・デュポン社製、幅手方向の長さ０．３３ｍ、搬送方向の長さ４０．０ｍ、厚さ１００μｍ）の基板上に、スパッター装置を用いて厚さ１００ｎｍのＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）膜を陽極として形成した。
【００６８】
さらに、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ  Ａｌ  ４０８３（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート）、Ｂａｙｅｒ社製）を、純水で７０％に希釈した溶液を、後述する発光層と同じ塗布条件でスロット塗布法により幅手方向の長さ０．１７ｍで塗布し、正孔注入層を形成した。塗布後、基板の表面温度８０℃にて１時間乾燥した。別途用意した基板にて、同条件にて塗布し、形成された正孔注入層の膜厚を測定したところ、３０ｎｍであった。
【００６９】
この基板を、窒素雰囲気下、ＪＩＳ  Ｂ  ９９２０に準拠し、測定した清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍのグローブボックスへ移した。次に、下記正孔輸送層の塗布液を調製し、後述する発光層と同じ塗布条件でスロット塗布法により、グローブボックス内で幅手方向の長さ０．１７ｍで基板上に塗布して、正孔輸送層を形成した。塗布後、基板の表面温度８０℃で３０分間加熱乾燥した。別途用意した基板にて、同条件にて塗布し、形成された正孔輸送層の膜厚を測定したところ、２０ｎｍであった。
（正孔輸送層の塗布液）
モノクロロベンゼン                                      １００．０ｇ
ＡＤＳ２５４ＢＥ（ポリ−（Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ビス（フェニル）ベンジジン、アメリカン・ダイ・ソース社製）        ０．５ｇ
【００７０】
次いで、窒素雰囲気下で、下記発光層の塗布液を調製した。この塗布液の固形分濃度は０．０１質量％、粘度は０．６ｍＰａ・ｓであった。粘度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３に従い、粘度計ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ（ブルックフィールド社製）を用いて、温度２５℃の環境下で測定した。
（発光層の塗布液）
酢酸ブチル                        １０．００００ｇ
Ｈ−Ａ                              ０．１０００ｇ
Ｄ−Ａ                              ０．０１１０ｇ
Ｄ−Ｂ                              ０．０００２ｇ
Ｄ−Ｃ                              ０．０００２ｇ
【００７１】
上記有機材料Ｈ−Ａ、Ｄ−Ａ、Ｄ−Ｂ、Ｄ−Ｃは、下記化合物を表している。
【化１】
0006003241.tif 000002
【００７２】
調製した発光層の塗布液を、スリット型ダイコーターを用いてスロット塗布法により基板上に塗布した。スリット型ダイコーターの幅手方向の長さは０．１７ｍであり、スリット間隔は１００μｍであった。塗布条件は、以下の通りである。
（塗布条件）
塗布速度：１０ｍ／ｍｉｎ
塗布時の環境温度：２５℃
塗布した幅手方向の長さ：  ０．１ｍ
塗布した搬送方向の長さ：４０．０ｍ
ウェット膜厚：４μｍ
なお、塗布速度は、レーザードップラー速度計ＬＶ２０３により測定した。
また、ウェット膜厚は、下記式により算出した。
ウェット膜厚＝塗布液の供給量／（塗布した幅手方向の長さ×塗布速度）
【００７３】
塗布後、試作の乾燥装置Ｋ１により、下記乾燥条件で乾燥した。なお、乾燥装置Ｋ１において、凝縮板Ｐ１と基板の搬送ローラー、間隙保持ローラーの配置位置を調整し、下記凝縮面と塗布膜面間の距離ｄを２．００ｍｍに調整した。
（乾燥条件）
凝縮面の温度Ｔｃ：２０℃、
塗布膜面の温度Ｔｈ：２５℃
凝縮面と塗布膜面間の距離ｄ：２．００ｍｍ
【００７４】
乾燥時、エアーノズルＤＹ−３００（キクチ社製、幅手方向の長さ０．３３ｍ、スリット間隔１００μｍ）を乾燥装置Ｋ１に隣接して設置し、基板の搬送方向及び幅手方向に送風し、外風が有る環境下で乾燥した。このときの風速を、風速変換機６３３２Ｄ（カノマックス社製）を用いて測定し、１．０ｍ／ｓに調整した。
【００７５】
次に、窒素雰囲気下、下記電子輸送層の塗布液を調製した。
（電子輸送層の塗布液）
２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール    １００．００ｇ
ＥＴ−Ａ                                                ０．７５ｇ
ＥＴ−Ａは、下記化合物を表している。
【化２】
0006003241.tif 000003
【００７６】
調製した電子輸送層の塗布液を、上記発光層と同じ塗布条件により塗布し、基板の表面温度８０℃で３０分加熱乾燥して、電子輸送層を形成した。別途用意した基板にて同条件にて塗布し、形成された電子輸送層の膜厚を測定したところ、膜厚は４０ｎｍであった。
【００７７】
電子輸送層まで形成すると、基板を大気曝露せずに蒸着機に移動し、４×１０−４Ｐａまで減圧した。なお、フッ化カリウム及びアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておいた。
まず、フッ化カリウムの入った抵抗加熱ボートを通電して加熱し、基板上にフッ化カリウムからなる電子注入層を３ｎｍ形成した。次いで、アルミニウムの入った抵抗加熱ボートを通電、加熱し、蒸着速度１〜２ｎｍ／ｓで、アルミニウムからなる膜厚１００ｎｍの陰極を形成した。
【００７８】
陰極が形成された基板を、大気曝露させることなく、窒素雰囲気下、ＪＩＳ  Ｂ９９２０に準拠して測定された清浄度がクラス１００で、露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍのグローブボックスへ移動した。グローブボックス内で、捕水剤である酸化バリウムを添付したガラス製の封止缶にて封止し、有機ＥＬ素子１を得た。なお、捕水剤である酸化バリウムは、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素系半透過膜（ミクロテックスＳ−ＮＴＦ８０３１Ｑ、日東電工製）でガラス製封止缶に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子１の接着には、紫外線硬化型の接着剤を用い、紫外線を照射することで両者を接着し封止素子を作製した。
【００７９】
〔有機ＥＬ素子２の作製〕
有機ＥＬ素子１の作製において、乾燥装置Ｋ１に代えて乾燥装置Ｋ２を用いて発光層の塗布膜を乾燥した以外は、有機ＥＬ素子１と同様にして有機ＥＬ素子２を作製した。
なお、乾燥装置Ｋ２において、凝縮板Ｐ２と間隙保持テープＥ１をセットした。基板上に形成された各層の膜厚は保持しようとする凝縮板Ｐ２の凝縮面と塗布膜面間の距離ｄに比べて非常に小さい。よって、凝縮面と基板間の距離が凝縮面と塗布膜面間の距離ｄにほぼ等しいとみなして、凝縮板Ｐ２の凝縮面と基板間の距離ｄが２．００ｍｍとなるように、凝縮板Ｐ２、基板の搬送ローラーの配置位置を調整した。
【００８０】
〔有機ＥＬ素子３〜８の作製〕
有機ＥＬ素子２の作製において、表１に示すように乾燥装置Ｋ２にセットする凝縮板と間隙保持テープを交換し、凝縮板の凝縮面と基板間の距離が表１に示す距離ｄとなるように凝縮板、基板の搬送ローラーの配置位置を調整した以外は、有機ＥＬ素子２と同様にして有機ＥＬ素子３〜８をそれぞれ作製した。
【００８１】
〔有機ＥＬ素子９〜１１の作製〕
有機ＥＬ素子１の作製において、乾燥装置Ｋ１に代えて、乾燥装置Ｋ３を用いて発光層の乾燥を行った以外は、有機ＥＬ素子１と同様にして有機ＥＬ素子９を作製した。
また、有機ＥＬ素子９の作製において、凝縮板Ｐ１の凝縮面と基板間の距離を表１に示す距離ｄとなるように凝縮板Ｐ１、基板の搬送ローラーの配置位置を調整した以外は、有機ＥＬ素子９と同様にして有機ＥＬ素子１０、１１をそれぞれ作製した。
【００８２】
＜評価＞
〔乾燥速度〕
発光層の塗布膜の乾燥前後で、ＬＴ−９０００（キーエンス社製）により膜厚を測定した。測定された膜厚の差から乾燥速度（ｇ／ｍｍ２・ｓ）を求めた。
【００８３】
〔乾燥の均一性〕
有機ＥＬ素子の輝度は、発光層の膜厚と相関関係があり、発光層の膜厚は乾燥の均一性と相関関係があることから、各有機ＥＬ素子１〜１１の輝度を測定し、そのばらつきを発光層の膜厚の均一性、すなわち乾燥の均一性として評価した。まず、輝度計ＣＳ２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各有機ＥＬ素子１〜１１の輝度を、幅手方向に０．０１ｍ間隔で、搬送方向の位置を変えて３００点測定した。３００点の測定値のうち、最大輝度値、最小輝度値、平均輝度値を求めて、下記式により輝度のばらつきを求めた。
輝度のばらつき＝｛（最大輝度値−最小輝度値）／平均輝度｝×１００
【００８４】
求めた輝度のばらつきから、乾燥の均一性を下記のように評価した。
◎：輝度のばらつきが０．５未満であり、非常に均一な乾燥ができている。
○：輝度のばらつきが０．５以上１．０未満であり、均一な乾燥ができている。
△：輝度のばらつきが１．０以上５．０未満であり、膜厚にばらつきはみられるが、実用可能な程度に均一な乾燥ができている。
×：輝度のばらつきが５．０以上であり、均一に乾燥できていない。
【００８５】
〔発光寿命〕
各有機ＥＬ素子１〜８に対し、正面輝度１０００ｃｄ／ｍ２となるように電流を与え、連続駆動した。正面輝度が、初期の半分の５００ｃｄ／ｍ２になるまでに要した時間を、半減期として測定した。有機ＥＬ素子８の半減期の測定値を１００とし、下記式により、各有機ＥＬ素子１〜８の発光寿命を求めた。
各有機ＥＬ素子の発光寿命＝（各有機ＥＬ素子の半減期）／（有機ＥＬ素子８の半減期）
【００８６】
求めた発光寿命を、下記のようにランク評価した。
○：０．９＜発光寿命
△：０．５＜発光寿命≦０．９
×：        発光寿命≦０．５
△、○のランクを、合格ランクとする。
【００８７】
下記表１は、評価結果を示している。
なお、有機ＥＬ素子９〜１１は、均一性の評価が低いため、発光寿命の評価は行わなかった。
【表１】
0006003241.tif 000004
【００８８】
表１に示すように、実施例に係る有機ＥＬ素子１〜８によれば、凝縮面と塗布膜面間の距離ｄにかかわらず、何れも高い乾燥の均一性が得られている。また、発光寿命も良好であることから、乾燥後に高い膜厚の均一性が得られていることが分かる。一方、比較例に係る有機ＥＬ素子９の場合、距離ｄを保持できず、凝縮板Ｐ１が塗布膜に接触した。有機ＥＬ素子１０、１１の場合、接触はみられなかったが、外風の影響を受けて実用可能な程度に乾燥の均一性が得られなかったと推測される。
【符号の説明】
【００８９】
１Ａ、１Ｂ    乾燥装置
１１    凝縮板
１１ａ    凝縮面
１２    加熱装置
１３１、１３２、２２、２３    ローラー
１４１、１４３、２１    アンワインダー
１４２、１４４、２４    ワインダー
１５ａ    間隙保持ローラー
１５ｂ    間隙保持テープ
１５１    凸部
３    塗布装置
ｆ１    基板
ｆ２    塗布膜
ｆ２ａ    塗布膜面
【図１】
0006003241.tif 000005
【図２】
0006003241.tif 000006
【図３】
0006003241.tif 000007
【図４】
0006003241.tif 000008
【図５】
0006003241.tif 000009
【図６】
0006003241.tif 000010
【図７】
0006003241.tif 000011
【図８】
0006003241.tif 000012