(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下向きの開口を有し、有機半導体溶液を貯留する第１溶液貯留部と、
前記開口を塞ぐように前記第１溶液貯留部に取り付けられ、前記有機半導体溶液を透過させる多孔質材によって形成された溶液塗布部と、
水平方向に平行な軸線を中心線として、初期状態にある前記第１溶液貯留部を回転可能に保持する保持部と、を備え、
前記溶液塗布部は、前記第１溶液貯留部が前記初期状態にある場合に、前記軸線を含み且つ鉛直方向に平行な基準面に対して第１の側に所定角度で傾斜する下向きの第１傾斜面を有する、有機半導体溶液塗布装置。
【請求項２】
前記多孔質材は、フッ素樹脂で構成されている、請求項１に記載の有機半導体溶液塗布装置。
【請求項３】
前記軸線を中心線として前記第１溶液貯留部が前記初期状態から回転した際に、前記初期状態に戻るように前記第１溶液貯留部を付勢する付勢部を更に備える、請求項１又は２に記載の有機半導体溶液塗布装置。
【請求項４】
前記付勢部は、弾性体によって形成されており、前記第１溶液貯留部と前記保持部との間に配置されている、請求項３に記載の有機半導体溶液塗布装置。
【請求項５】
前記第１溶液貯留部に接続され、可撓性材によって形成された第２溶液貯留部を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機半導体溶液塗布装置。
【請求項６】
前記溶液塗布部は、前記第１溶液貯留部が前記初期状態にある場合に、前記基準面に対して前記第１の側とは反対側の第２の側に前記所定角度で傾斜する下向きの第２傾斜面を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機半導体溶液塗布装置。
【請求項７】
前記保持部を三次元的に移動させる移動機構を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機半導体溶液塗布装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法であって、
前記保持部が少なくとも下方に移動させられることで、前記軸線を中心線として前記第１溶液貯留部が前記初期状態から回転し、前記第１傾斜面が被塗布面に面接触する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記第１傾斜面が前記被塗布面に面接触した状態で、前記保持部が前記被塗布面に沿って前記第１の側に移動させられることで、前記有機半導体溶液が前記被塗布面に塗布される第２工程と、
前記第２工程の後に、前記保持部が少なくとも上方に移動させられることで、前記第１溶液貯留部が前記初期状態に戻りつつ、前記第１傾斜面によって前記被塗布面上の余分な前記有機半導体溶液が拭き取られる第３工程と、を備える、有機半導体溶液塗布方法。
【請求項９】
前記第３工程においては、前記保持部が上方と共に前記第１の側に移動させられる、請求項８に記載の有機半導体溶液塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体溶液塗布装置及び有機半導体溶液塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、被塗布面に有機半導体溶液を塗布するための接触部として、刷毛、ローラー、芯材又は球状の回転部を備える塗布用機器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４１１５３号公法
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された塗布用機器は具体性に乏しく、当該塗布用機器によって被塗布面に有機半導体溶液が均一に塗布され得るのか不明である。
【０００５】
そこで、本発明は、被塗布面に有機半導体溶液を均一に塗布することができる有機半導体溶液塗布装置及び有機半導体溶液塗布方法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】
【０００６】
本発明の有機半導体溶液塗布装置は、下向きの開口を有し、有機半導体溶液を貯留する第１溶液貯留部と、開口を塞ぐように第１溶液貯留部に取り付けられ、有機半導体溶液を透過させる多孔質材によって形成された溶液塗布部と、水平方向に平行な軸線を中心線として、初期状態にある第１溶液貯留部を回転可能に保持する保持部と、を備え、溶液塗布部は、第１溶液貯留部が初期状態にある場合に、軸線を含み且つ鉛直方向に平行な基準面に対して第１の側に所定角度で傾斜する下向きの第１傾斜面を有する。
【０００７】
本発明の有機半導体溶液塗布方法は、上記有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法であって、保持部が少なくとも下方に移動させられることで、軸線を中心線として第１溶液貯留部が初期状態から回転し、第１傾斜面が被塗布面に面接触する第１工程と、第１工程の後に、第１傾斜面が被塗布面に面接触した状態で、保持部が被塗布面に沿って第１の側に移動させられることで、有機半導体溶液が被塗布面に塗布される第２工程と、第２工程の後に、保持部が上方に移動させられることで、第１溶液貯留部が初期状態に戻りつつ、第１傾斜面によって被塗布面上の余分な有機半導体溶液が拭き取られる第３工程と、を備える。
【０００８】
これらの有機半導体溶液塗布装置及び有機半導体溶液塗布方法によれば、多孔質材によって形成された溶液塗布部の第１傾斜面が被塗布面に面接触した状態で有機半導体溶液の塗布が行われるため、有機半導体溶液が被塗布面に均一に塗布される。しかも、塗布された有機半導体溶液の終端部分では、多孔質材によって形成された溶液塗布部の第１傾斜面によって被塗布面上の余分な有機半導体溶液が拭き取られるため、当該終端部分において余分な有機半導体溶液の残存が抑制される。よって、これらの有機半導体溶液塗布装置及び有機半導体溶液塗布方法によれば、被塗布面に有機半導体溶液を均一に塗布することができる。
【０００９】
上記有機半導体溶液塗布装置では、多孔質材は、フッ素樹脂で構成されていてもよい。これにより、溶液塗布部の耐溶剤性を向上させ、有機半導体溶液に溶液塗布部から不純物が溶出するのを防止することができる。
【００１０】
上記有機半導体溶液塗布装置は、軸線を中心線として第１溶液貯留部が初期状態から回転した際に、初期状態に戻るように第１溶液貯留部を付勢する付勢部を更に備えてもよい。これにより、塗布された有機半導体溶液の終端部分において、保持部が上方に移動させられた際に、第１溶液貯留部が付勢部によって初期状態に確実に戻される。したがって、塗布された有機半導体溶液の終端部分において、多孔質材によって形成された溶液塗布部の第１傾斜面によって被塗布面上の余分な有機半導体溶液がより確実に拭き取られるため、当該終端部分において余分な有機半導体溶液の残存をより確実に抑制することができる。
【００１１】
上記有機半導体溶液塗布装置では、付勢部は、弾性体によって形成されており、第１溶液貯留部と保持部との間に配置されていてもよい。これにより、付勢部を簡易に構成することができる。
【００１２】
上記有機半導体溶液塗布装置は、第１溶液貯留部に接続され、可撓性材によって形成された第２溶液貯留部を更に備えてもよい。これにより、第１溶液貯留部の回転を阻害するのを抑制しつつ、有機半導体溶液の貯留量を増加させることができる。
【００１３】
上記有機半導体溶液塗布装置では、溶液塗布部は、第１溶液貯留部が初期状態にある場合に、基準面に対して第１の側とは反対側の第２の側に所定角度で傾斜する下向きの第２傾斜面を有してもよい。これにより、被塗布面に沿った第１の側への移動及び第２の側への移動の両方において有機半導体溶液の塗布を行い得るため、被塗布面に有機半導体溶液を効率良く塗布することができる。
【００１４】
上記有機半導体溶液塗布装置は、保持部を三次元的に移動させる移動機構を更に備えてもよい。これにより、被塗布面への溶液塗布部の接近、被塗布面に対する溶液塗布部の接触状態での移動、被塗布面からの溶液塗布部の離間等を適切に実施することができる。
【００１５】
上記有機半導体溶液塗布方法では、第３工程においては、保持部が上方と共に第１の側に移動させられてもよい。これにより、塗布された有機半導体溶液の終端部分において、塗布された有機半導体溶液と溶液塗布部の第１傾斜面との接触面積を緩やかに減少させ、被塗布面上の余分な有機半導体溶液をより確実に拭き取ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被塗布面に有機半導体溶液を均一に塗布することができる有機半導体溶液塗布装置及び有機半導体溶液塗布方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の有機半導体溶液塗布装置の構成図である。
【図２】図２の（ａ）は、図１の有機半導体溶液塗布装置の第１溶液貯留部の斜視図である。図２の（ｂ）は、図１の有機半導体溶液塗布装置の第１溶液貯留部及び溶液塗布部の斜視図である。
【図３】図３の（ａ）及び（ｂ）は、図１の有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法を説明するための有機半導体溶液塗布装置の構成図である。
【図４】図４は、図１の有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法を説明するための有機半導体溶液塗布装置の構成図である。
【図５】図５の（ａ）及び（ｂ）は、図１の有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法を説明するための有機半導体溶液塗布装置の構成図である。
【図６】図６は、有機半導体溶液塗布装置の変形例の構成図である。
【図７】図７の（ａ）は、第１溶液貯留部の変形例の斜視図である。図７の（ｂ）は、第１溶液貯留部及び溶液塗布部の変形例の斜視図である。
【図８】分光感度スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１に示されるように、有機半導体溶液塗布装置１は、第１溶液貯留部２と、溶液塗布部３と、保持部４と、付勢部６と、第２溶液貯留部７と、移動機構１０と、を備えている。有機半導体溶液塗布装置１は、溶質としての有機半導体（例えば、チオフェン、ベンゾチオフェン、フェニレンビニレン、カルバゾール、チエノピロール、ジケトピロロピロール、及びそれらの誘導体等のｐ型有機半導体；フラーレン、カーボンナノチューブ、及びそれらの誘導体等のｎ型有機半導体；上記ｐ型有機半導体及び上記ｎ型有機半導体の混合物等）と溶媒（例えば、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、クロロホルム、トルエン等）とを含む有機半導体溶液を被塗布面（例えば、有機受光素子の製造に用いられる電極の表面等）に塗布するための装置である。なお、以下の説明においては、水平方向における一方向をＸ軸方向とし、水平方向に平行且つＸ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００２０】
図１及び図２の（ａ）に示されるように、第１溶液貯留部２は、下向きの開口２ａ及び上向きの開口２ｂを有する筒体である。第１溶液貯留部２は、有機半導体溶液塗布装置１において有機半導体溶液を貯留する部分である。一例として、第１溶液貯留部２は、ガラスによって、四角形の断面を有する筒状に形成されている。
【００２１】
図１及び図２の（ｂ）に示されるように、溶液塗布部３は、開口２ａを塞ぐように第１溶液貯留部２の下端部に取り付けられている。溶液塗布部３は、有機半導体溶液を透過させる多孔質材によって多孔質ブロックとして形成されている。当該多孔質材は、フッ素樹脂で構成されている。当該多孔質材のポアサイズ及び空孔率は、溶質の分子量、溶液中濃度等によって適宜選択される。適切な溶液吐出量を得る観点から、当該多孔質材の平均ポアサイズは０．２〜２００μｍであり、当該多孔質材の空孔率は５０〜９０％である。なお、多孔質材のポアサイズ及び空孔率は、走査型電子顕微鏡等の顕微鏡によって計測することができる。
【００２２】
図１に示されるように、保持部４は、Ｙ軸方向に平行な軸線Ａを中心線として、初期状態にある第１溶液貯留部２を回転可能に保持している。一例として、初期状態は、筒体である第１溶液貯留部２の中心線がＺ軸方向に平行となっている状態（すなわち、図１に示される状態、より具体的には、軸線Ａを含み且つ後述する溶液塗布部３の先端部３ｃを通る基準面ＢがＺ軸方向に平行となっている状態）である。保持部４は、下向きの開口４ａを有する筒体である。開口４ａは、Ｚ軸方向において、軸線Ａと溶液塗布部３との間に位置している。すなわち、軸線Ａは、開口４ａの上方に位置しており、溶液塗布部３は、開口４ａの下方（筒体である保持部４の外側）に位置している。これにより、保持部４において開口４ａを画定する縁部分４ｂは、軸線Ａを中心線として第１溶液貯留部２が初期状態から回転した際に、必要以上に第１溶液貯留部２が回転するのを防止するストッパとして機能する。一例として、保持部４は、軸線Ａを中心線として第１溶液貯留部２から両側に突出する軸部８を支持する孔を有しており、これにより、保持部４は、軸線Ａを中心線として第１溶液貯留部２を回転可能に保持している。
【００２３】
付勢部６は、軸線Ａを中心線として第１溶液貯留部２が初期状態から回転した際に、初期状態に戻るように第１溶液貯留部２を付勢する。付勢部６は、弾性体（例えば、ゴム等）によって形成されている。付勢部６は、軸線Ａよりも下側の位置において、筒体である第１溶液貯留部２の外面と筒体である保持部４の内面との間に配置されている。より具体的には、付勢部６は、軸線Ａを含み且つＺ軸方向に平行な基準面Ｂに対して第１の側Ｓ１及び第２の側Ｓ２（第１の側Ｓ１とは反対側）のそれぞれにおいて、筒体である第１溶液貯留部２の外面と筒体である保持部４の内面との間に配置されている。
【００２４】
第２溶液貯留部７は、第１溶液貯留部２の開口２ｂに接続されている。第２溶液貯留部７は、可撓性材（例えば、ポリオレフィン、シリコンゴム、フッ素樹脂等）によって管状に形成されている。
【００２５】
移動機構１０は、保持部４を三次元的に移動させる。一例として、移動機構１０は、アクチュエータの駆動力によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれ方向に保持部４を移動させることができる。
【００２６】
溶液塗布部３の形状について、より詳細に説明する。図１及び図２の（ｂ）に示されるように、溶液塗布部３は、第１傾斜面３ａ及び第２傾斜面３ｂを有している。第１傾斜面３ａは、第１溶液貯留部２が初期状態にある場合に、基準面Ｂに対して第１の側Ｓ１に所定角度θ１で傾斜する下向きの傾斜面である。第２傾斜面３ｂは、第１溶液貯留部２が初期状態にある場合に、基準面Ｂに対して第２の側Ｓ２に所定角度θ２で傾斜する下向きの傾斜面である。溶液塗布部３において第１傾斜面３ａと第２傾斜面３ｂとが交わる先端部３ｃは、基準面Ｂ上に位置している。すなわち、先端部３ｃは、第１溶液貯留部２が初期状態にある場合に、軸線Ａの下方に位置している。
【００２７】
一例として、第１傾斜面３ａが傾斜する所定角度θ１は６０〜８５°である。第１傾斜面３ａが傾斜する方向に沿った第１傾斜面３ａの長さＬ１は１〜５ｍｍであり、Ｙ軸方向に沿った第１傾斜面３ａの幅Ｗ１は１〜２０ｍｍである。第２傾斜面３ｂが傾斜する所定角度θ２は６０〜８５°である。第２傾斜面３ｂが傾斜する方向に沿った第２傾斜面３ｂの長さＬ２は１〜５ｍｍであり、Ｙ軸方向に沿った第２傾斜面３ｂの幅Ｗ２は１〜２０ｍｍである。所定角度θ１と所定角度θ２とは互いに等しい。第１傾斜面３ａの長さＬ１と第２傾斜面３ｂの長さＬ２とは互いに等しく、第１傾斜面３ａの幅Ｗ１と第２傾斜面３ｂの幅Ｗ２とは互いに等しい。なお、所定角度θ１と所定角度θ２とは互いに等しくなくてもよい。第１傾斜面３ａの長さＬ１と第２傾斜面３ｂの長さＬ２とは互いに等しくなくてもよい。第１傾斜面３ａの幅Ｗ１と第２傾斜面３ｂの幅Ｗ２とは互いに等しくなくてもよい。
【００２８】
なお、軸線Ａと溶液塗布部３の先端部３ｃとの距離Ｒ、所定角度θ１、第１傾斜面３ａの長さＬ１は、Ｒ≦Ｌ１／cosθ１を満たしている。軸線Ａと溶液塗布部３の先端部３ｃとの距離Ｒ、所定角度θ２、第２傾斜面３ｂの長さＬ２は、Ｒ≦Ｌ２／cosθ２を満たしている。
【００２９】
次に、有機半導体溶液塗布装置１を用いた有機半導体溶液塗布方法について説明する。なお、ここでは、被塗布面に沿った第１の側Ｓ１への移動によって溶液塗布部３の第１傾斜面３ａで有機半導体溶液の塗布が実施される場合について説明し、被塗布面に沿った第２の側Ｓ２への移動によって溶液塗布部３の第２傾斜面３ｂで有機半導体溶液の塗布が実施される場合についての説明を省略する。
【００３０】
まず、図３の（ａ）に示されるように、保持部４が移動機構１０によって移動させられ、溶液塗布部３が被塗布面１００における塗布開始部１００ａの上方に位置させられる。続いて、図３の（ｂ）に示されるように、保持部４が移動機構１０によって下方に移動させられ、溶液塗布部３の先端部３ｃが被塗布面１００に接触したら、保持部４が移動機構１０によって下方だけでなく第１の側Ｓ１にも移動させられる。このように、保持部４が移動機構１０によって下方と共に第１の側Ｓ１に移動させられることで、図４に示されるように、軸線Ａを中心線として第１溶液貯留部２が初期状態から回転し、溶液塗布部３の第１傾斜面３ａが被塗布面１００に面接触する（第１工程）。
【００３１】
続いて、溶液塗布部３の第１傾斜面３ａが被塗布面１００に面接触した状態で、保持部４が移動機構１０によって被塗布面１００に沿って第１の側Ｓ１に移動させられることで、有機半導体溶液が被塗布面１００に塗布される（第２工程）。このとき、保持部４において開口４ａを画定する縁部分４ｂが、必要以上に第１溶液貯留部２が回転するのを防止するストッパとして機能するため、溶液塗布部３の第１傾斜面３ａと被塗布面１００との面接触の状態が安定する。なお、第１溶液貯留部２の回転によって圧縮させられた付勢部６が、必要以上に第１溶液貯留部２が回転するのを防止するストッパとして機能する場合もある。その場合、保持部４の開口４ａは、縁部分４ｂがストッパとして機能するように形成されていなくてもよい。
【００３２】
続いて、図５の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、溶液塗布部３が被塗布面１００における塗布終了部１００ｂ上に到達したら、保持部４が移動機構１０によって上方に移動させられる。これにより、第１溶液貯留部２が付勢部６によって初期状態に戻されつつ、溶液塗布部３の第１傾斜面３ａによって被塗布面Ｓにおける塗布終了部１００ｂ上の余分な有機半導体溶液が拭き取られる（第３工程）。このとき、距離Ｒ、所定角度θ１、第１傾斜面３ａの長さＬ１は、Ｒ≦Ｌ１／cosθ１を満たしているため、塗布された有機半導体溶液の終端部分からはみ出すように有機半導体溶液が拭き取られることが防止される。なお、溶液塗布部３が塗布終了部１００ｂ上の手前の位置に到達したら、保持部４が移動機構１０によって上方に移動させられてもよい。その場合、保持部４は、当該手前の位置から塗布終了部１００ｂ上まで、移動機構１０によって上方と共に第１の側Ｓ１に移動させられる。より具体的には、保持部４は、塗布終了部１００ｂ上で溶液塗布部３の先端部３ｃが被塗布面１００から離間するように、移動機構１０によって上方と共に第１の側Ｓ１に移動させられる。このとき、移動機構１０による上方への移動速度は、塗布された有機半導体溶液と溶液塗布部３の第１傾斜面３ａとの接触面積が緩やかに減少するような速度であって、十分な拭き取り効果が得られるような速度である。
【００３３】
以上説明したように、有機半導体溶液塗布装置１（及び有機半導体溶液塗布装置１を用いた有機半導体溶液塗布方法）によれば、多孔質材によって形成された溶液塗布部３の第１傾斜面３ａが被塗布面１００に面接触した状態で有機半導体溶液の塗布が行われるため、有機半導体溶液が被塗布面１００に均一に塗布される。しかも、塗布された有機半導体溶液の終端部分では、多孔質材によって形成された溶液塗布部３の第１傾斜面３ａによって被塗布面１００上の余分な有機半導体溶液が拭き取られるため、当該終端部分において余分な有機半導体溶液の残存が抑制される。同様に、多孔質材によって形成された溶液塗布部３の第２傾斜面３ｂが被塗布面１００に面接触した状態で有機半導体溶液の塗布が行われるため、有機半導体溶液が被塗布面１００に均一に塗布される。しかも、塗布された有機半導体溶液の終端部分では、多孔質材によって形成された溶液塗布部３の第２傾斜面３ｂによって被塗布面１００上の余分な有機半導体溶液が拭き取られるため、当該終端部分において余分な有機半導体溶液の残存が抑制される。よって、有機半導体溶液塗布装置１によれば、被塗布面１００に有機半導体溶液を均一に塗布することができる。特に、保持部４が移動機構１０によって上方と共に第１の側Ｓ１に移動させられると、塗布された有機半導体溶液の終端部分において、塗布された有機半導体溶液と溶液塗布部３の第１傾斜面３ａとの接触面積を緩やかに減少させ、被塗布面１００上の余分な有機半導体溶液をより確実に拭き取ることができる。
【００３４】
特に、有機半導体溶液塗布装置１では、溶液塗布部３の第１傾斜面３ａ及び第２傾斜面３ｂのそれぞれを被塗布面１００に面接触させるために保持部４を傾斜させる機構が不要となるので、移動機構１０を簡易に構成することができる。
【００３５】
また、有機半導体溶液塗布装置１では、多孔質材がフッ素樹脂で構成されている。これにより、溶液塗布部３の耐溶剤性を向上させ、有機半導体溶液に溶液塗布部３から不純物が溶出するのを防止することができる。
【００３６】
また、有機半導体溶液塗布装置１では、付勢部６が、軸線Ａを中心線として第１溶液貯留部２が初期状態から回転した際に、初期状態に戻るように第１溶液貯留部２を付勢する。これにより、塗布された有機半導体溶液の終端部分において、保持部４が上方に移動させられた際に、第１溶液貯留部２が付勢部６によって初期状態に確実に戻される。したがって、塗布された有機半導体溶液の終端部分において、多孔質材によって形成された溶液塗布部３の第１傾斜面３ａ又は第２傾斜面３ｂによって被塗布面１００上の余分な有機半導体溶液がより確実に拭き取られるため、当該終端部分において余分な有機半導体溶液の残存をより確実に抑制することができる。
【００３７】
また、有機半導体溶液塗布装置１では、付勢部６が、弾性体によって形成されており、第１溶液貯留部２と保持部４との間に配置されている。これにより、付勢部６を簡易に構成することができる。
【００３８】
また、有機半導体溶液塗布装置１では、第１溶液貯留部２に接続された第２溶液貯留部７が可撓性材によって形成されている。これにより、第１溶液貯留部２の回転を阻害するのを抑制しつつ、有機半導体溶液の貯留量を増加させることができる。また、第１溶液貯留部２を介して溶液塗布部３に長期間に渡って一定量の有機半導体溶液を供給し続けることができる。
【００３９】
また、有機半導体溶液塗布装置１では、被塗布面１００に沿った第１の側Ｓ１への移動及び第２の側Ｓ２への移動の両方において有機半導体溶液の塗布を行い得るため、被塗布面１００に有機半導体溶液を効率良く塗布することができる。
【００４０】
また、有機半導体溶液塗布装置１では、移動機構１０が保持部４を三次元的に移動させる。これにより、被塗布面１００への溶液塗布部３の接近、被塗布面１００に対する溶液塗布部３の接触状態での移動、被塗布面１００からの溶液塗布部３の離間等を適切に実施することができる。
【００４１】
また、有機半導体溶液塗布装置１では、ポアサイズ等が異なる多孔質材によって形成された溶液塗布部３を用いることで、有機半導体溶液の吐出量を調整することができる。これにより、有機半導体溶液の吐出量を調整するための機構が不要となるので、有機半導体溶液塗布装置１を簡易に構成することができる。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、溶液塗布部３が第１傾斜面３ａ及び第２傾斜面３ｂを有していたが、図６に示されるように、溶液塗布部３が第１傾斜面３ａのみを有していてもよい。この場合、初期状態において軸線Ａが第１傾斜面３ａの上方に位置していれば、保持部４が下方のみに移動させられるだけで（すなわち、第１の側Ｓ１への移動を伴わなくても）、軸線Ａを中心線として第１溶液貯留部２が初期状態から回転し、溶液塗布部３の第１傾斜面３ａが被塗布面１００に面接触する。ただし、軸線Ａの位置が溶液塗布部３の先端部３ｃの上方の位置から第１の側Ｓ１にずれる量が大きくなるほど、溶液塗布部３の第１傾斜面３ａが被塗布面１００に面接触する際に、溶液塗布部３の先端部３ｃの位置が被塗布面１００上において第２の側Ｓ２にずれる量が大きくなる。したがって、軸線Ａの位置が溶液塗布部３の先端部３ｃの上方の位置から第１の側Ｓ１にずれる量は小さい方が好ましい。なお、図６に示される有機半導体溶液塗布装置１でも、軸線Ａと溶液塗布部３の先端部３ｃとの距離Ｒ、軸線Ａを含み且つ溶液塗布部３の先端部３ｃを通る基準面Ｂと第１傾斜面３ａとがなす所定角度θ１、第１傾斜面３ａが傾斜する方向に沿った第１傾斜面３ａの長さＬ１は、Ｒ≦Ｌ１／cosθ１を満たしていことが好ましい。これにより、上述した第３工程において、塗布された有機半導体溶液の終端部分からはみ出すように有機半導体溶液が拭き取られることが防止される。
【００４４】
また、溶液塗布部３が３面以上の傾斜面を有していてもよい。ただし、溶液塗布部３の大型化を抑制しつつ傾斜面の面積を十分に確保する観点からは、溶液塗布部３が有する傾斜面の数は２面以下であることが好ましい。
【００４５】
また、図７の（ａ）に示されるように、開口２ａが第１傾斜領域２１及び第２傾斜領域２２を有するように第１溶液貯留部２が形成されていてもよい。第１傾斜領域２１は、第１溶液貯留部２が初期状態にある場合に、基準面Ｂに対して第１の側Ｓ１に所定角度θ１で傾斜する下向きの傾斜領域である。第２傾斜領域２２は、第１溶液貯留部２が初期状態にある場合に、基準面Ｂに対して第２の側Ｓ２に所定角度θ２で傾斜する下向きの傾斜領域である。この場合、図７の（ｂ）に示されるように、有機半導体溶液を透過させる多孔質材によって多孔質膜として形成された溶液塗布部３が、第１傾斜領域２１及び第２傾斜領域２２のそれぞれに沿って開口２ａを塞ぐように第１溶液貯留部２の下端部に取り付けられていてもよい。この場合、溶液塗布部３が薄くなるので、有機半導体溶液の供給量をより精度良く制御することができる。また、溶液塗布部３の交換が容易となる。
【００４６】
また、溶液塗布部３を構成する多孔質材は、フッ素樹脂で構成されたものに限定されず、有機半導体溶液に対して耐溶剤性を有する材料であれば、他の材料で構成されたものであってもよい。第１溶液貯留部２及び第２溶液貯留部７のそれぞれを構成する材料についても同様である。
【００４７】
また、付勢部６は、弾性体によって形成されたものに限定されず、スプリング、リーフスプリング、エアバルーン、エアピストン等であってもよい。付勢部６は、筒体である第１溶液貯留部２の外面と筒体である保持部４の内面との間に限定されず、筒体である第１溶液貯留部２の外面と保持部４の開口４ａの縁部分４ｂとの間、保持部４の外側の部分等、軸線Ａよりも下側の他の位置に配置されていてもよい。付勢部６がゴム等によって構成される場合には付勢部６が接着剤等によって保持部４に固定されてもよいし、付勢部６がスプリング等によって構成される場合には保持機構が別途設けられてもよい。また、有機半導体溶液塗布装置１は、付勢部６を備えていなくてもよい。一例として、初期状態から回転させられた第１溶液貯留部２が、第１溶液貯留部２、溶液塗布部３、及び貯留された有機半導体溶液等の自重によって、自然に初期状態に戻り得る場合には、付勢部６は不要である。
［実施例］
【００４８】
以下、本発明の内容を実施例及び比較例を用いてより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例の有機半導体溶液塗布装置及び移動機構の準備）
【００４９】
実施例の有機半導体溶液塗布装置として、上述した有機半導体溶液塗布装置１と同様の構成を有し、次のような溶液塗布部３を備えるものを準備した。すなわち、所定角度θ１及び所定角度θ２はそれぞれ７０°である。第１傾斜面３ａの長さＬ１及び第２傾斜面３ｂの長さＬ２はそれぞれ７ｍｍであり、第１傾斜面３ａの幅Ｗ１及び第２傾斜面３ｂの幅Ｗ２はそれぞれ７ｍｍである。多孔質材はポリテトラフルオロエチレン製フィルタ（ポアサイズ（平均ポアサイズと推定される）１０μｍ、空孔率８０％）である。また、実施例の移動機構として、ローランド社製ペンプロッタ（ＤＸＹ−１３５０）を準備した。
（実施例の有機半導体溶液の準備）
【００５０】
ｐ型有機半導体材料及びｎ型有機半導体材料として、ＰＤＰＰ３Ｔ及びＰＣＢＭ（いずれも、Luminescence  Technology  Corp.製）（重量比で１：３）を準備した。また、溶媒として、クロロベンゼン／ジヨードオクタン混合溶媒（重量比で９５：５）を準備した。そして、溶質が溶媒に対して３２ｍｇ／ｍｌとなるように、ＰＤＰＰ３Ｔ及びＰＣＢＭをクロロベンゼン／ジヨードオクタン混合溶媒に溶解させた。
（実施例による有機受光素子の作成）
【００５１】
水蒸気バリア層を有するＰＥＴ基板上に、ＩＴＯからなる透明電極（陽極）を成膜し、その上に、実施例の有機半導体溶液塗布装置及び移動機構を用いて有機半導体溶液を直線状に塗布した。塗布後、一晩、真空乾燥させることで、溶媒を除去して有機半導体層を形成した。その後、抵抗加熱蒸着法によって、アルミニウムからなる電極（陰極）を有機半導体層上に形成した。最後に、水蒸気バリアフィルム及び紫外線硬化樹脂を用いて、アルミニウムからなる電極側の封止を行った。
（比較例による有機受光素子の作成）
【００５２】
水蒸気バリア層を有するＰＥＴ基板上に、ＩＴＯからなる透明電極（陽極）を成膜し、その上に、スピンコート法によって、有機半導体溶液を塗布した。塗布後、一晩、真空乾燥させることで、溶媒を除去して有機半導体層を形成した。その後、抵抗加熱蒸着法によって、アルミニウムからなる電極（陰極）を有機半導体層上に形成した。最後に、水蒸気バリアフィルム及び紫外線硬化樹脂を用いて、アルミニウムからなる電極側の封止を行った。スピンコート法に用いた有機半導体溶液は、上述した実施例の有機半導体溶液と同じものである。
（受光感度評価）
【００５３】
実施例による有機受光素子及び比較例による有機受光素子のそれぞれについて分光感度スペクトルを評価したところ、図８に示される結果となった。この結果から、実施例の有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法によれば、スピンコート法を用いた場合と同様の受光感度を有する有機受光素子を作成可能であることが確認された。有機受光素子の特性に好影響を与える要因の一つとして、有機半導体溶液の塗布によって得られた有機半導体膜が均一な膜厚を有することが挙げられる。スピンコート法によれば、均一な膜厚を有する有機半導体膜が得られることが分かっている。実施例の有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法によれば、スピンコート法で得られた有機受光素子と同程度の特性が得られていることから、十分に均一な膜厚を有する有機半導体膜が得られていることが分かる。また、スピンコート法は、大規模な装置構成が必要となるため、少量多品種の有機受光素子の製造には向かない。それに対し、実施例の有機半導体溶液塗布装置を用いた有機半導体溶液塗布方法によれば、得られる有機受光素子の形状の自由度が向上し、少量多品種の有機受光素子を低コストで製造することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…有機半導体溶液塗布装置、２…第１溶液貯留部、２ａ…開口、３…溶液塗布部、３ａ…第１傾斜面、３ｂ…第２傾斜面、４…保持部、６…付勢部、７…第２溶液貯留部、１０…移動機構、１００…被塗布面、Ａ…軸線、Ｂ…基準面。
【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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【図８】
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