本發明專利技術提供因各層間的界面產生的能量障壁的影響得到緩和的層疊薄膜的制作方法。一種薄膜的制作方法，其包括以下工序：依次進行以下(1)～(3)而形成含有溶質A的下層的下層形成工序：(1)噴射將溶質溶解和/或分散到溶劑中而成的原料液而形成液滴，(2)使液滴中的溶劑揮發而濃縮，(3)將濃縮的液滴沉積到基板上或設置在基板上的薄膜上而形成薄膜；依次進行上述(1)～(3)，在上述下層上，形成含有溶質B的上層的上層形成工序；以及在上述下層形成工序及上述上層形成工序之間，依次進行上述(1)～(3)，形成含有溶質A及B的混合層的混合層形成工序。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及可以利用于有機電致發光元件、太陽能電池等各種設備、及反射板、偏振片等各種光學構件的薄膜的制作方法、以及薄膜的制作裝置。·
技術介紹
隨著近年的網絡的擴充或生活方式的多樣化，對電子設備要求在柔性或大面積的以往的Si半導體中難以實現的附加價值，能夠在薄膜上成膜的有機電子設備受到注目。在有機電致發光元件、太陽能電池等各種有機設備中，對于提高性能而言將功能不同的有機薄膜層疊成膜變得很重要。作為薄膜的制作方法，一般已知有真空蒸鍍法等干式工藝、及旋涂法等濕式工藝。上述干式工藝可以將厚度一定的均勻的有機薄膜層疊而成膜，但是由于對成膜的材料施加高能量所以無法適用于對熱不穩定的有機材料，并且基材也限定于玻璃等具有耐熱性的材料，所以材料及基材存在限制。此外，由于大多為真空工藝所以存在生產率差的問題。另一方面，濕式工藝由于能夠容易地在薄膜那樣的具有柔性的基材上成膜，所以從生產率或大面積化的觀點考慮，與干式工藝相比格外優異。例如，作為使用利用有機溶劑調制的涂布液的制膜方法，已知有在非專利文獻I等中記載的擠壓涂敷法。根據該方法，也可以在層疊膜的同時涂布。但是，在上述涂敷法中，對涂布液要求一定程度的粘性。有機發光層的材料等大多為難溶于溶劑的材料，難以調制粘度高的高濃度的涂布液。此外，在有機電子設備的各層中，添加粘合劑、增稠劑等有時也會導致性能降低，所以也不適合添加具有增稠效果的添加劑。因而，對于有機發光層的材料等，很多情況下只能調制固體成分濃度非常低的稀薄溶液。為了使用這樣的非常低濃度的溶液，來形成所期望的特性的有機薄膜，必須厚厚地涂布該溶液，但是很難厚厚地涂布低粘度的溶液，結果是得不到均勻的涂膜。此夕卜，即使通過上述涂敷法能夠制作單層的薄膜，若想要通過同樣的方法來制作層疊膜，則由于上層的涂膜中的大量的溶劑，使得下層發生溶解，層疊膜的制作更加困難。在上層的形成時，也考慮使用不溶解下層的溶劑，但是溶劑的種類受到限定，結果是只有溶解在該溶劑中的材料能夠層疊成膜，所以存在能夠層疊成膜的材料受到限定的問題。此外，也提出利用噴射法的有機電致發光元件的制作法(例如專利文獻I)。但是，即使利用噴射法，在下層為有機膜的情況下，制作層疊膜時，也難以避免上層的溶劑將下層溶解的問題。此外，也提出通過將原料液氣溶膠化并將其沉積到基板上來形成有機薄膜的方法(例如專利文獻2)。根據該方法，盡管為濕式工藝，也能夠在上層的溶劑不將下層溶解的情況下進行層疊成膜，所以有可能能夠解決干式工藝及濕式工藝的課題。另一方面，多層結構元件由于各層間的界面中的能量障壁等問題容易產生性能降低。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2008-243421號公報專利文獻2 :日本特開2004-160388號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的問題在將上述原料液氣溶膠化進行沉積的方法中，能夠不將下層溶解地進行層疊成膜，但另一方面，下層-上層界面的狀態的大部分根據到達基板時的氣溶膠內包含的溶劑量來決定，所以必須通過液滴到達基板之前的干燥條件來進行界面狀態的控制，這非常困 難。為了提高有機電致發光元件等有機設備的性能，必須為有機薄膜的層疊結構，進而，緩和因各層間的界面中的能量障壁導致的性能降低的影響很重要。本專利技術的特征在于，在利用噴射法的層疊薄膜的制造方法中，控制下層-上層界面的狀態。此外，本專利技術的課題在于，提供因各層間的界面導致的能量障壁的影響得到緩和的層疊薄膜的制作方法、及可以實施該方法的薄膜的制作裝置。用于解決課題的方案為了解決上述課題，本專利技術者進行了深入研究，結果得到以下認識在利用噴射法的層疊薄膜的制作方法中，通過將噴射的原料液或噴射的噴嘴的組合等進行變更，可以自由地控制層疊膜的界面的混合(層)的狀態，進而能夠緩和因各層間的界面產生的能量障壁的影響，基于該認識進一步進行了研究，從而完成本專利技術。S卩，用于解決上述課題的方法如下所述。 一種薄膜的制作方法，其包括以下工序依次進行下述(I) (3)而形成含有溶質A的下層的下層形成工序(I)噴射將溶質溶解和/或分散到溶劑中而成的原料液而形成液滴，(2)使液滴中的溶劑揮發而濃縮，(3)使濃縮的液滴沉積到基板上或設置在基板上的薄膜上而形成薄膜；依次進行上述(I) (3)，在上述下層上，形成含有溶質B的上層的上層形成工序；以及在上述下層形成工序及上述上層形成工序之間，依次進行上述(I) (3)，形成含有溶質A及B的混合層的混合層形成工序。根據的方法，在上述混合層形成工序中，形成溶質B相對于溶質A的比例沿厚度方向發生變化的混合層。根據或的方法，在上述混合層形成工序中，噴射含有溶質A及B的混合原料液。根據的方法，在上述混合層形成工序中，使上述混合原料液中的溶質A及溶質B的比例根據時間發生變化。根據的方法，在上述混合層形成工序中，具有多個分別噴射原料液的噴嘴，向各噴嘴供給溶質B相對于溶質A的比例發生變化的原料液，依次進行噴射。根據或的方法，在上述混合層形成工序中，同時噴射含有溶質A且不含有溶質B的原料液A、及含有溶質B且不含有溶質A的原料液B。根據的方法，在上述混合層形成工序中，使原料液A及原料液B的噴射量分別根據時間發生變化。根據或的方法，在上述混合層形成工序中，分別從I個以上的噴嘴同時噴射原料液A及原料液B，根據時間使分別噴射原料液A及B的噴嘴的數目發生變化。根據 中任一項的薄膜的制作方法，反復實施上述混合層形成工序，形成溶質B相對于溶質A的比例沿膜厚方向發生變化的區域。根據 中任一項的方法，其中，溶質A和/或溶質B分別為選自有機半導體、有機發光材料、有機電子輸送材料、及有機空穴輸送材料中的至少I種。 根據 中任一項的方法，其中，下層形成工序和/或上層形成工序分別為形成有機半導體層、發光層、電子輸送層、電子注入層、空穴輸送層、及空穴注入層中的任一層的工序。 一種薄膜的制作裝置，其是 中任一項的方法中使用的有機薄膜的制作裝置，其具有將溶質溶解和/或分散到溶劑中而成的原料液液滴化的具有多個噴嘴的液滴形成單元、向上述液滴形成單元供給上述原料液的原料液供給單元、向上述液滴形成單元供給氣體的氣體供給單元、與上述液滴形成單元連接設置的對液滴進行加熱的液滴加熱單元、及固定基板的基板支架。根據的裝置，其進一步具有與上述基板支架連接設置的對基板進行加熱的基板加熱單元。根據的裝置，其具有2個以上具有開口部的腔室，在各腔室中具有將溶質溶解和/或分散到溶劑中而成的原料液液滴化的液滴形成單元、向上述液滴形成單元供給上述原料液的原料液供給單元、向上述液滴形成單元供給氣體的氣體供給單元、及與上述液滴形成單元連接設置的對液滴進行加熱的液滴加熱單元。根據的裝置，其具有與基板支架連接設置的、可搬送地支撐基板而使其被沉積面與各腔室的開口部對齊的搬送單元。專利技術效果根據本專利技術，在利用噴射法的層疊薄膜的制造方法中，能夠控制下層-上層界面的狀態。此外，根據本專利技術，能夠提供因各層間的界面產生的能量障壁的影響得到緩和的層疊薄膜的制作方法、及可以實施該方法的薄膜的制作裝置。附圖說明圖I是可以實施本專利技術的方法的制膜裝置的一個例子的示意圖。圖2是可以實施本專利技術的方法的制膜裝置的一個例子的示意圖。圖3是可以實施本專利技術的方法的制膜裝置的一個例子的示意圖。圖4是可以實施本專利技術的方法的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：沖和宏，安藤廣敏，
申請(專利權)人：富士膠片株式會社，
類型：
國別省市：
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