(57)【要約】【課題】塗布法によって形成された有機膜を焼成する装置において、有機膜への水分の侵入を防止し、水分による有機素子の劣化防止を図る。【解決手段】焼成装置３は、有機膜が形成された基板４を投入するための投入部５と、基板４上の有機膜に含まれる溶媒を加熱除去して、その有機膜を焼成する焼成部６と、焼成部６から基板４を取り出すための取り出し部７と、を備える。投入部５、焼成部６、及び取り出し部７は、各々の内部が雰囲気として区画されている。これにより、焼成後の有機膜に焼成前及び焼成中の有機膜から水分を含んだ溶媒成分が侵入することが防止され、高品質で欠陥のない有機膜を提供できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子又は有機太陽電池である有機素子が有する塗布法によって形成された有機膜を焼成する装置であって、
有機膜が形成された基板を投入するための投入部と、
前記基板上の有機膜に含まれる溶媒を加熱除去して、その有機膜を焼成する焼成部と、
前記焼成部から前記基板を取り出すための取り出し部と、を備え、
前記投入部、焼成部、及び取り出し部は、各々の内部が雰囲気として区画されていることを特徴とする有機膜の焼成装置。
【請求項２】
前記焼成部は、有機膜を焼成する処理空間を複数有し、
前記各々の処理空間は、雰囲気として区画されていることを特徴とする請求項１に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項３】
焼成された有機膜上に別の膜を蒸着する蒸着装置を前記取り出し部の後段に備え、前記取り出し部から前記蒸着装置に基板が８０℃以上の状態で搬送されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項４】
前記取り出し部から基板が搬出されるとき、前記基板は該基板よりも熱容量の大きい保温プレートに密着されていることを特徴とする請求項３に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項５】
前記取り出し部から前記蒸着装置に基板が相対湿度１０％以下の雰囲気中を搬送されるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項６】
前記焼成部は、内部が減圧されるように構成されていて前記有機膜を乾燥することを特徴とする請求項３に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項７】
前記取り出し部は、前記蒸着装置が有するロードロック室を兼ねることを特徴とする請求項６に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項８】
焼成された前記有機膜の光学定数を透過分光又は反射分光によって測定する分光測定器を備えることを特徴とする請求項１に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項９】
前記投入部、焼成部、及び取り出し部は、紫外光及び所定の波長よりも短波長の可視光が前記有機膜に照射されないように内部が遮光されていることを特徴とする請求項１に記載の有機膜の焼成装置。
【請求項１０】
前記請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の有機膜の焼成装置により焼成された有機膜を有する有機素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布法によって形成された有機膜を焼成する装置及びその装置によって焼成された有機膜を有する有機素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から有機層を有する有機素子として、有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）及び有機太陽電池が知られている。有機ＥＬ素子は、電圧を印加することによって有機層に電子と正孔（ホール）を注入し、有機層に注入された電子と正孔を再結合させ、この再結合の際に有機層中の発光物質を発光させる発光素子である。有機太陽電池は、有機層に光を照射することにより正孔と電子を発生させ、電力を外部に取り出す受光素子である。
【０００３】
これらの有機素子は、透光性の基板上に、透明電極、複数の有機層、及び陰極層がこの順に形成される。有機素子の形成において、透明電極は、スパッタ法等により形成され、透明電極以外の層は、全て蒸着法により形成する方法、塗布法及び蒸着法の２方法により形成する方法、全て塗布法により形成する方法のいずれかの方法により形成される。有機層のうち正孔注入層を塗布法により透明電極上に形成し、その正孔注入層の上に他の層を蒸着法により形成した有機ＥＬ素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように形成した有機ＥＬ素子は、正孔注入層が平坦に塗布され、他の層が平坦な正孔注入層の上に蒸着されて平坦に形成されるため、発光量が均一化され、一部に電流が集中することによる耐久性の低下が防止される。有機太陽電池の形成においても同様に、少なくとも１層の有機層を塗布法により形成することが望ましい。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ素子は、大気に曝露させた状態で放置すると、大気中の水分により劣化し、例えば、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生し、それが時間の経過とともに拡大する。このような水分による劣化を防ぐため、透明電極、有機層及び陰極層を封止層で封止した有機ＥＬ素子が知られている（例えば、特許文献２参照）。封止層を有する有機ＥＬ素子は、封止層を形成するときの封止層内の水分濃度管理が重要であり、水分の管理濃度を１０ｐｐｍ以下とした有機ＥＬ素子が知られている（例えば、特許文献３参照）。封止層を形成した後の封止層内への水分の侵入を防ぐことも非常に重要であり、封止層物質および封止層を形成するときの雰囲気の水分濃度管理も極微量で管理すべきであることが知られている。また、有機太陽電池においても、水分による劣化を防ぐことが必要であることが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
しかしながら、有機素子において、有機層を塗布法で形成することと、水分による劣化を防ぐことは、両立が容易ではない。例えば、塗布液の溶媒が水を含んだものであれば、有機層にその水が侵入する。溶媒は、水を含んだものでなくても、塗布中に雰囲気中の水分を取り込む可能性がある。塗布法によって形成された有機膜は、減圧乾燥や加熱乾燥されて基板上において固体膜の有機層となる。その有機層は、乾燥直後は膜中の水分が極めて少ないが、その後、次工程に行く前に微量の水分が侵入する可能性がある。例えば、雰囲気中の水分が有機層に付着して侵入する。水分が侵入した有機層は、さらに上層を形成した場合、水分の除去が非常に困難になる。また、水分が侵入した有機層は、エネルギーの高い光が照射されると、光酸化反応が生じて劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際出願ＷＯ２００３／０５３１０９明細書
【特許文献２】特開２００２−５０４７０号公報
【特許文献３】特開平９−３５８６８号公報
【特許文献４】特開２００９−０９９８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するものであり、塗布法によって形成された有機膜を焼成する装置及びその装置によって焼成された有機膜を有する有機素子において、有機膜への水分の侵入を防止し、水分による有機素子の劣化防止を図り、高品質で欠陥のない有機素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、有機ＥＬ素子又は有機太陽電池である有機素子が有する塗布法によって形成された有機膜を焼成する装置であって、有機膜が形成された基板を投入するための投入部と、前記基板上の有機膜に含まれる溶媒を加熱除去して、その有機膜を焼成する焼成部と、前記焼成部から前記基板を取り出すための取り出し部と、を備え、前記投入部、焼成部、及び取り出し部は、各々の内部が雰囲気として区画されているものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の有機膜の焼成装置において、前記焼成部は、有機膜を焼成する処理空間を複数有し、前記各々の処理空間は、雰囲気として区画されているものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載の有機膜の焼成装置において、焼成された有機膜上に別の膜を蒸着する蒸着装置を前記取り出し部の後段に備え、前記取り出し部から前記蒸着装置に基板が８０℃以上の状態で搬送されるようにしたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の有機膜の焼成装置において、前記取り出し部から基板が搬出されるとき、前記基板は該基板よりも熱容量の大きい保温プレートに密着されているものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項３に記載の有機膜の焼成装置において、前記取り出し部から前記蒸着装置に基板が相対湿度１０％以下の雰囲気中を搬送されるようにしたものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項３に記載の有機膜の焼成装置において、前記焼成部は、内部が減圧されるように構成されていて前記有機膜を乾燥するものである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６に記載の有機膜の焼成装置において、前記取り出し部は、前記蒸着装置が有するロードロック室を兼ねるものである。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１に記載の有機膜の焼成装置において、焼成された前記有機膜の光学定数を透過分光又は反射分光によって測定する分光測定器を備えるものである。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１に記載の有機膜の焼成装置において、前記投入部、焼成部、及び取り出し部は、紫外光及び所定の波長よりも短波長の可視光が前記有機膜に照射されないように内部が遮光されているものである。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の有機膜の焼成装置により焼成された有機膜を有する有機素子である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、塗布法によって形成された有機膜の焼成は、焼成前の有機膜とは別の雰囲気区画でなされるので、焼成前の有機膜から溶媒成分が侵入することが防止される。また、焼成後の有機膜は、焼成前及び焼成中の有機膜とは別の雰囲気区画に取り出されるので、焼成前及び焼成中の有機膜から溶媒成分が侵入することが防止される。従って、溶媒成分に水分が含まれていても、焼成後の有機膜に水分が侵入することが防止され、高品質で欠陥のない有機膜を提供することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、複数の処理空間において有機膜を同時に焼成することができるので、焼成処理が効率化される。また、各々の処理空間内の有機膜は、互いに別の雰囲気区画にあるので、１つの処理空間内にある有機膜から他の処理空間にある有機膜への溶媒成分の侵入が防止され、水分の侵入も防止される。
【００２０】
請求項３の発明によれば、焼成後の有機膜は、高温の状態で搬送されるので、搬送中に温度の低下によって雰囲気中の水分が吸着することが防止される。
【００２１】
請求項４の発明によれば、焼成後の有機膜は、保温されて搬送されるので、搬送中に温度の低下によって雰囲気中の水分が吸着することが防止される。
【００２２】
請求項５の発明によれば、焼成後の有機膜は、乾燥雰囲気中を搬送されるので、搬送中に水分が吸着することが防止される。
【００２３】
請求項６の発明によれば、有機膜は、減圧下で加熱されるので乾燥が促進される。
【００２４】
請求項７の発明によれば、焼成された有機膜は、減圧下で搬送されるので、搬送中に水分が吸着することが防止される。
【００２５】
請求項８の発明によれば、測定値が管理値を外れている有機膜を有する基板を取り除くことができ、有機膜の膜質を管理することができる。
【００２６】
請求項９の発明によれば、焼成装置の周囲の環境光等が有機膜に照射されないので、有機膜が感光劣化を示すものであっても、感光劣化が防止される。
【００２７】
請求項１０の発明によれば、有機素子が塗布法によって形成された有機膜を有するので、有機膜が平坦となって発光安定性に優れ、有機膜への水分の侵入が防止されるので、水分による劣化が防止され、高品質で欠陥のない有機素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る焼成装置により焼成される有機層を有する有機ＥＬ素子の断面図。
【図２】同装置により焼成される有機層を有する有機太陽電池の断面図。
【図３】同装置の内部を透視した平面図。
【図４】同装置における焼成部の断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る焼成装置の内部を透視した平面図。
【図６】同装置における焼成部の断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る焼成装置の内部を透視した平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る焼成装置は、有機素子が有する塗布法によって形成された有機膜を焼成する装置である。有機素子の製造工程は、基板上に有機膜を塗布する工程と、塗布した有機膜を焼成する工程と、焼成された有機膜上に別の膜を蒸着する工程とを有する。本実施形態の焼成装置は、このうち、有機膜を焼成する工程において用いられるものである。先ず、有機素子について説明する。有機素子は、有機ＥＬ素子又は有機太陽電池である。図１は有機ＥＬ素子１の構成を示す。有機ＥＬ素子１は、透光性基板１１と、その上に形成された透明導電層から成る透明電極１２と、対向電極としての陰極層１３と、両電極間の有機層１４とを有する。有機層１４は、少なくとも有機発光層１４ｃを有し、例えば複数の層１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有する。
【００３０】
有機ＥＬ素子１は、ボトムエミッション型の素子であり、有機発光層１４ｃにおける発光は、透明電極１２と透光性基板１１を透過して出射される。透光性基板１１は、透明なガラス板又はプラスチック板等である。透明電極１２は、有機層１４に正孔を注入するための透明導電層であり、例えば、層厚１５０ｎｍに形成したＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）である。有機層１４は、例えば正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、有機発光層１４ｃがこの順に透明電極１２上に積層されて成る。正孔注入層１４ａは、例えば層厚３０ｎｍに形成したＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（３，４−エチレンジオキシチオフェンのポリマーとスチレンスルホン酸のポリマーとの複合体）である。正孔輸送層１４ｂは、例えば層厚３０ｎｍに形成したＮＰＤ（ビス・ナフチル・フェニルアミノ・ビフェニール）である。有機発光層１４ｃは、例えば層厚６０ｎｍに形成したＡｌｑ（キノリノールアルミ錯体）である。陰極層１３は、有機層１４に電子を注入するための金属電極であり、例えばＬｉＦ（１）／Ａｌ（８０）（アルミニウムとフッ化リチウムの混合物）である。有機ＥＬ素子１は、有機発光層１４ｃと陰極層１３との間に電子輸送層を有してもよい。また、有機ＥＬ素子１は、トップエミッション型の素子であってもよい。
【００３１】
有機層１４は、そのうち少なくとも１層が塗布法により形成される塗布層である。塗布法では、塗布された有機膜が、焼成装置によって焼成され、有機層１４内の層となる。例えば、正孔注入層１４ａは、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（３，４−エチレンジオキシチオフェンのポリマーとスチレンスルホン酸のポリマーとの複合体）を水系溶媒に分散した塗布液が透明電極１２上に塗布され、焼成装置で焼成され、層厚３０ｎｍに形成される。塗布層である正孔注入層１４ａの上に、正孔輸送層１４ｂ、有機発光層１４ｃ及び陰極層１３が蒸着される。有機ＥＬ素子１を複数の有機発光層を有するマルチフォトン型素子とし、１層又は複数層の有機発光層を塗布層としてもよい。塗布法における塗布プロセスには、スピンコート法、インクジェット法、スプレーコート法、凸版印刷法、キャップコート法、スリットコート法等を用いることができる。
【００３２】
図２は有機太陽電池２の構成を示す。有機太陽電池２は、透光性基板２１と、その上に形成された透明導電層から成る透明電極２２と、対向電極としての陰極層２３と、両電極間の有機層２４とを有する。有機層２４は、少なくとも発電層２４ｂを含む複数の層を有し、例えば導電性高分子層２４ａ、発電層２４ｂがこの順に透明電極２２上に積層されて成る。透明電極２２は、例えば層厚１５０ｎｍに形成したＩＴＯである。導電性高分子層２４ａは、例えば層厚３０ｎｍに形成したＰＥＤＯＴ−ＰＳＳである。発電層２４ｂは、例えば層厚１３０ｎｍに形成したＭＥＨ−ＯＰＶ５＋Ｃ６０混合層である。ＭＥＨ−ＯＰＶ５は、(E,E,E,E)-1,4-bis[(4-styryl)styryl]-2-methoxy-5-(2’-ethylhexoxy)benzeneである。陰極層２３は、例えば８０ｎｍに形成したＡｌである。有機太陽電池２において、透光性基板２１に入射された光が発電層２４ｂに到達し、発電層２４ｂ内で電子と正孔の対が生成され、光エネルギーが電気エネルギーに変換される。
【００３３】
有機層２４のうち少なくとも１層は、塗布法により形成される塗布層である。例えば、導電性高分子層２４ａは、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを水系溶媒に分散した塗布液が透明電極２２上に塗布され、焼成装置で焼成され、層厚３０ｎｍに形成される。塗布層である導電性高分子層２４ａの上に、発電層２４ｂが真空蒸着法により形成され、さらに陰極層２３が形成される。発電層２４ｂは、塗布層中の水分を極力抑制した状態で形成することが望ましい。有機太陽電池２を複数の発電層を有するタンデム型とし、１層又は複数層の発電層を塗布層としてもよい。
【００３４】
本実施形態では、有機ＥＬ素子１及び有機太陽電池２は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを塗布層に用いたものを例示した。有機膜自体は、冷却時において大気に暴露することにより吸湿を伴う。本実施形態の焼成装置は、水系溶媒にＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが分散された塗布層の焼成に限定して用いられるものではなく、クロロホルム、安息香酸エチル、酢酸ブチル、イソプロパノール等の有機溶媒や異なる種類の有機溶媒の混合溶媒に有機物が分散された塗布層の焼成においても好適に用いられ、有機膜への水分の侵入を防止し、高品質な有機ＥＬ素子１及び有機太陽電池２を得るものである。
【００３５】
次に、本実施形態の焼成装置を図３及び図４を参照して説明する。焼成装置３は、有機膜が形成された基板４を投入するための投入部５と、焼成部６と、焼成部６から基板４を取り出すための取り出し部７とを備える。焼成装置３は、基板４上の有機膜に含まれる溶媒を加熱除去して、その有機膜を焼成する。投入部５、焼成部６、及び取り出し部７は、各々の内部が雰囲気として区画されている。
【００３６】
基板４は、有機ＥＬ素子１又は有機太陽電池２の製造工程における中間体であり、透光性基板上に塗布法によって有機膜が形成されている。焼成装置３に投入される基板４上の有機膜は、完全にウェット状態の膜、乾燥状態の膜のいずれであっても構わない。
【００３７】
投入部５、焼成部６、及び取り出し部７は、それぞれ基板４を気密に収容し得るチャンバ５１、６１、７１を有する。投入部５は、基板４を搬入するためのゲートバルブＧ１を有する。ゲートバルブＧ１は、開閉可能であり、チャンバ５１を気密に閉じる。投入部５と焼成部６は、ゲートバルブＧ２を介して連結される。ゲートバルブＧ２は、閉状態でチャンバ５１とチャンバ６１とを気密に仕切る。焼成部６と取り出し部７は、ゲートバルブＧ３を介して連結される。ゲートバルブＧ３は、閉状態でチャンバ６１とチャンバ７１とを気密に仕切る。取り出し部７は、基板４を搬出するためのゲートバルブＧ４を有する。ゲートバルブＧ４は、チャンバ７１を気密に閉じる。ゲートバルブＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は、ノーマルクローズとされる。投入部５は、ゲートバルブＧ１とＧ２が同時に開かれないことにより、焼成部６の内部が大気に開放されることを防止する。取り出し部７は、Ｇ３とＧ４が同時に開かれないことにより、焼成部６の内部が大気に開放されることを防止する。
【００３８】
焼成部６は、有機膜を加熱するための赤外線照射器６５を有する。赤外線照射器６５に替えて、ホットプレート又は温風ヒータを焼成部６内に設けてもよい。
【００３９】
投入部５、焼成部６、及び取り出し部７には、それぞれクリーンドライエアを内部に給気する給気管５２、６２、７２と、内部の空気を排気する排気管５３、６３、７３が接続される。給気管５２、６２、７２は、上流側にクリーンドライエア供給装置（図示せず）が接続される。給気されるクリーンドライエアは、酸素を含んだ空気であっても無酸素空気であってもよく、有機膜に応じて適宜に選択される。
【００４０】
また、投入部５、焼成部６、及び取り出し部７は、それぞれ搬送装置５４、６４、７４を有する。搬送装置５４、６４、７４は、ホイールコンベアであり、ローラコンベア又はベルトコンベア等であってもよい。基板４は、板状の基板ステージ４１に載置されて焼成装置３内を搬送される。搬送装置５４、６４は、基板ステージ４１を投入部５から焼成部６に搬送する。搬送装置６４、７４は、基板ステージ４１を焼成部６から取り出し部７に搬送する。
【００４１】
また、投入部５、焼成部６、及び取り出し部７は、紫外光及び所定の波長よりも短波長の可視光が前記有機膜に照射されないように内部が遮光されていることが望ましい。所定の波長は、有機膜に応じて定められる波長であり、例えば５００ｎｍとされる。内部を遮光するため、焼成装置３の全てのチャンバ５１、６１、７１は、遮光仕様とされる。また、チャンバ５１、６１、７１のいずれかに、内部確認用の窓部（図示せず）を設ける場合、窓部には紫外光及び所定の波長よりも短波長の可視光を遮光するフィルタが覆設される。これにより、焼成装置３の周囲の環境光等が有機膜に照射されないので、有機膜が感光劣化を示すものであっても、感光劣化が防止される。
【００４２】
焼成装置３は、焼成された有機膜の光学定数を透過分光又は反射分光によって測定する分光測定器７５を備えることが望ましい。例えば、分光測定器７５は、取り出し部７の内部に設けられ、光学定数として、有機膜の膜厚及び透過スペクトル等を測定する。透過スペクトルによって、有機膜の焼成の進行の程度等が判断可能である。これにより、分光測定器７５による測定値が管理値を外れている有機膜を有する基板４を製造工程から取り除くことができ、有機膜の膜質を管理することができる。
【００４３】
上記のように構成された焼成装置３において、ゲートバルブＧ１が開かれ、投入部５に基板４が搬入される。ゲートバルブＧ１が閉じられ、投入部５は、内部の空気が排気管５３から排気されると共にクリーンドライエアが給気管５２から給気される。ゲートバルブＧ２が開かれ、基板４が搬送装置５４、６４によって搬送されて焼成部６に投入される。ゲートバルブＧ２が閉じられ、基板４上に形成された有機膜が赤外線照射器６５によって加熱されて焼成される。有機膜から除去された溶媒を含んだ空気が排気管６３から排気される共にクリーンドライエアが給気管６２から給気される。ゲートバルブＧ３が開けられ、基板４が搬送装置６４、７４によって搬送されて焼成部６から取り出し部７に取り出される。ゲートバルブＧ３が閉じられ、取り出し部７内で、有機膜の光学定数が分光測定器７５によって測定される。ゲートバルブＧ４が開かれ、基板４が取り出し部７から搬出される。ゲートバルブＧ４が閉じられ、取り出し部７は、内部の空気が排気管７３から排気されると共にクリーンドライエアが給気管７２から給気される。
【００４４】
焼成装置３内において、有機膜は、投入部５内にある焼成前のものが最も多くの溶媒成分を含んでおり、次に焼成部６内で焼成中の有機膜、取り出し部７内にある焼成後の有機膜の順となる。溶媒成分が有機膜から雰囲気中に気化するため、投入部５内の雰囲気が最も多くの溶媒成分を含んでおり、次に焼成部６内の雰囲気、取り出し部７内の雰囲気の順となる。投入部５、焼成部６、及び取り出し部７内は、ゲートバルブＧ２、Ｇ３が閉じられ、各々の内部が雰囲気として区画される。このため、塗布法によって形成された有機膜の焼成は、焼成前の有機膜とは別の雰囲気区画でなされるので、焼成前の有機膜から溶媒成分が侵入することが防止される。また、焼成後の有機膜は、焼成前及び焼成中の有機膜とは別の雰囲気区画に取り出されるので、焼成前及び焼成中の有機膜から溶媒成分が侵入することが防止される。従って、溶媒成分に水分が含まれていても、焼成後の有機膜に水分が侵入することが防止され、高品質で欠陥のない有機膜を提供することができる。
【００４５】
有機膜を焼成する工程の次の工程は、別の膜を蒸着する工程である。取り出し部７の後段に、焼成された有機膜上に別の膜を蒸着する蒸着装置８が設けられる。蒸着装置８は、基板４に有機膜等を真空蒸着する蒸着室８１と、ロードロック室８２とを有する。ロードロック室８２は、蒸着室８１の真空を保持した状態で基板４を蒸着室８１に入れるための真空室である。
【００４６】
焼成部６内で加熱された基板４は、取り出し部７から蒸着装置８に８０℃以上の状態で搬送されことが望ましい。例えば、取り出し部７は、蒸着装置８に搬送される基板４の温度が８０℃未満に低下しないように、ゲートバルブＧ４を介してロードロック室８２に連結される。このため、焼成後の有機膜は、高温の状態で搬送されるので、搬送中に温度の低下によって雰囲気中の水分が吸着することが防止される。
【００４７】
取り出し部７から基板４が搬出されるとき、基板４はその基板よりも熱容量の大きい保温プレートに密着されていることが望ましい。例えば、基板４を搬送するための基板ステージ４１が、保温プレートを兼ねる。保温プレートは、基板４と共に焼成部６内で加熱され、焼成部６から取り出された後、基板４を保温する。このように、焼成後の有機膜は、保温されて搬送されるので、搬送中に温度の低下によって雰囲気中の水分が吸着することが防止される。
【００４８】
また、取り出し部７から蒸着装置８に基板４が相対湿度（Ｒ．Ｈ．）１０％以下の雰囲気中を搬送されるようにすることが望ましい。例えば、取り出し部７は、ゲートバルブＧ４を介してロードロック室８２に連結されており、内部にクリーンドライエアが給気されることによって雰囲気の相対湿度が１０％以下にされる。このため、焼成後の有機膜は、乾燥雰囲気中を搬送されるので、搬送中に水分が吸着することが防止される。
【００４９】
蒸着室８１は、蒸着する膜数に応じて複数設けられる。基板４は、複数の蒸着室８１によって有機層及び陰極層が形成される。その後、基板４は、封止層が形成され、有機素子と成る。
【００５０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る焼成装置を図５及び図６を参照して説明する。本実施形態の焼成装置１０３は、投入部５と焼成部６と取り出し部７の相互配置、基板４を搬送する機構、及び焼成部６の内部構成が第１の実施形態と異なり、その他は同様である。第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。焼成装置１０３は、投入部５、焼成部６、及び取り出し部７と、それらの間で基板４を搬送するための搬送部９とを備える。搬送部９は、内部を気密にし得るチャンバ９１と、チャンバ９１内に設けられた搬送用ロボット９４とを有する。搬送部９には、クリーンドライエアを内部に供給する給気管９２と、内部の空気を排気する排気管９３が接続される。投入部５、焼成部６、及び取り出し部７は、搬送部９の周囲に配置され、それぞれゲートバルブＧ５、Ｇ６、Ｇ７を介して搬送部９に連結される。投入部５、焼成部６、及び取り出し部７内は、ゲートバルブＧ５、Ｇ６、Ｇ７が閉じられて、各々の内部が雰囲気として区画される。
【００５１】
搬送用ロボット９４は、チャンバ９１内に固定された本体９４ａと、基板ステージ４１を保持するためのハンド部９４ｂと、ハンド部９４ｂを本体９４ａに可動に支持するアーム９４ｃとを有する。アーム９４ｃは、本体９４ａに対して昇降及び旋回自在、旋回の動径方向に伸縮自在に構成されている。搬送用ロボット９４は、基板４が載置された基板ステージ４１を、投入部５から焼成部６に投入し、焼成部６から取り出し部７に取り出す。
【００５２】
本実施形態では、搬送用ロボット９４は、焼成前の有機層が形成された基板４と、焼成後の有機層が形成された基板４を搬送するが、焼成前の有機層と焼成後の有機層が搬送部９に同時に存在することはない。また、搬送部９は、基板４が焼成部６に投入されてゲートバルブＧ６が閉じられた後、内部の空気が排気管９３から排気されると共にクリーンドライエアが給気管９２から給気される。焼成部６から基板４が取り出される時、搬送部９はクリーンドライエアが満たされている。このため、焼成後の有機膜は、焼成前の有機膜から溶媒成分が侵入することが防止される。
【００５３】
本実施形態の焼成部６は、チャンバ６１内に有機膜を焼成する処理空間６６を複数有する（図６参照）。各々の処理空間６６は、赤外線照射器６５が設けられ、雰囲気として区画されている。本実施形態では、複数の処理空間６６が上下方向に配置されているが、横方向に並べて配置してもよく、格子状に配置してもよい。搬送用ロボット９４は、基板４が載置された基板ステージ４１を、処理空間６６に投入し、処理空間６６から取り出す。
【００５４】
上記のように構成された焼成装置１０３は、各々の処理空間６６において基板４上に形成された有機膜が焼成される。複数の処理空間６６において有機膜を同時に焼成することができるので、焼成処理が効率化される。また、各々の処理空間６６内の有機膜は、互いに別の雰囲気区画にあるので、１つの処理空間６６内にある有機膜から他の処理空間６６にある有機膜への溶媒成分の侵入が防止され、水分の侵入も防止される。また、複数の処理空間６６を上下方向に配置した場合、焼成部６の占有面積を小さくすることができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る焼成装置を図７を参照して説明する。本実施形態の焼成装置２０３は、減圧機構を備えることが第１の実施形態と異なり、その他は同様である。焼成部６は、減圧機構としてチャンバ６１内を減圧する真空ポンプ６７を有する。取り出し部７は、減圧機構としてチャンバ７１内を減圧する真空ポンプ７７を有し、ロードロック室８２を兼ねる。焼成部６は、ゲートバルブＧ３を介してロードロック室８２（取り出し部７）に連結される。ロードロック室８２は、ゲートバルブＧ４を介して蒸着室８１に連結されている。蒸着室８１は、真空ポンプ８７を有し、真空蒸着を行うために減圧される。また、蒸着室８１は、基板４が載置された基板ステージ４１を搬送するための搬送装置８４を有する。
【００５６】
上記のように構成された焼成装置２０３において、焼成部６は、ゲートバルブＧ２が開かれて基板４が投入された後、ゲートバルブＧ２が閉じられ、真空ポンプ６７によって内部が減圧される。基板４上に形成された有機膜は、赤外線照射器６５によって加熱されて焼成される。有機膜は、減圧下で加熱されるので乾燥が促進される。基板４は、焼成部６からロードロック室８２（取り出し部７）に減圧下で取り出される。このように、焼成後の有機膜は、蒸着装置８に減圧下で搬送されるので、搬送中に水分が吸着することが防止される。
【００５７】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、第２の実施形態において、取り出し部７が蒸着装置８のロードロック室８２を兼ねるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  有機ＥＬ素子
２  有機太陽電池
３、１０３、２０３  焼成装置
４  基板
４１  保温プレート（基板ステージ）
５  投入部
６  焼成部
７  取り出し部
７５  分光測定器
８  蒸着装置
８２  ロードロック室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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