JP2014113543A - Thin film forming device and organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電噴霧によりワイヤに薄膜を形成する薄膜形成装置、および、ワイヤを用いて形成された有機ＥＬ素子に関する。 The present invention relates to a thin film forming apparatus for forming a thin film on a wire by electrostatic spraying, and an organic EL element formed using the wire.
特許文献１には、連続して搬送される長尺被塗物表面に、帯電させた粉体塗料を静電付着させる粉体塗装装置が開示されている。特許文献１の粉体塗装装置は、ドーナツ状の本体を有し、この本体に取り付けられた複数のノズルとコロナ放電電極とを有する静電塗装機は、静電塗装機本体の空洞部分のほぼ中心を通って長尺被塗物が搬送されるように構成されている。 Patent Document 1 discloses a powder coating apparatus that electrostatically adheres a charged powder coating to the surface of a long article to be continuously conveyed. The powder coating apparatus of Patent Document 1 has a donut-shaped main body, and an electrostatic coating machine having a plurality of nozzles and corona discharge electrodes attached to the main body is almost the same as the hollow portion of the electrostatic coating machine main body. A long article is conveyed through the center.
しかしながら、特許文献１の構成において、複数のノズルは被塗物（ワイヤ）の径方向に対して所定の角度で粉体塗料を吐出するように構成されている。このため、特許文献１の構成では、長尺被塗物表面への静電粉体の塗着効率を向上させることはできるものの、均一で薄い膜を形成することは困難である。また、特許文献１の構成では、ワイヤに複数の種類の薄膜を形成してワイヤ状の有機ＥＬ素子を形成することは困難である。 However, in the configuration of Patent Document 1, the plurality of nozzles are configured to discharge the powder paint at a predetermined angle with respect to the radial direction of the object to be coated (wire). For this reason, with the configuration of Patent Document 1, it is possible to improve the coating efficiency of the electrostatic powder onto the surface of the long object, but it is difficult to form a uniform and thin film. In the configuration of Patent Document 1, it is difficult to form a wire-shaped organic EL element by forming a plurality of types of thin films on a wire.
そこで本発明は、ワイヤに均一で薄い膜を形成する薄膜形成装置を提供する。また、ワイヤを用いた微細な有機ＥＬ素子を提供する。 Therefore, the present invention provides a thin film forming apparatus for forming a uniform and thin film on a wire. In addition, a fine organic EL element using a wire is provided.
本発明の一側面としての薄膜形成装置は、静電噴霧によりワイヤに薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記薄膜の原料となる液剤を前記ワイヤの径方向から前記ワイヤに向かって噴霧するノズルと、前記ノズルと前記ワイヤとの間に所定の電圧を印加する電圧制御装置とを有し、前記電圧制御装置は、前記所定の電圧を印加して前記液剤を前記ノズルから前記ワイヤに向かって噴霧することにより、該ワイヤに前記薄膜を形成する。 A thin film forming apparatus according to an aspect of the present invention is a thin film forming apparatus that forms a thin film on a wire by electrostatic spraying, and sprays a liquid agent that is a raw material of the thin film from the radial direction of the wire toward the wire. A nozzle and a voltage control device that applies a predetermined voltage between the nozzle and the wire, and the voltage control device applies the predetermined voltage to move the liquid agent from the nozzle toward the wire. The thin film is formed on the wire by spraying.
本発明の他の側面としての薄膜形成装置は、静電噴霧によりワイヤに薄膜を形成する薄膜形成装置であって、第１の薄膜の原料となる第１の液剤を複数の方向から前記ワイヤに向かって噴霧する第１の複数のノズル部、および、該第１の複数のノズル部のそれぞれと該ワイヤとの間に第１の電圧を印加する第１の電圧制御装置を有する第１の静電噴霧装置と、第２の薄膜の原料となる第２の液剤を複数の方向から前記ワイヤに向かって噴霧する第２の複数のノズル部、および、該第２の複数のノズル部のそれぞれと該ワイヤとの間に第２の電圧を印加する第２の電圧制御装置を有する第２の静電噴霧装置と、前記ワイヤを移動させる移動装置とを有し、前記第１の電圧制御装置は、前記第１の電圧を印加して前記第１の液剤を前記第１の複数のノズル部から前記ワイヤに向かって噴霧することにより、該ワイヤに前記第１の薄膜を形成し、前記移動装置は、前記第１の薄膜が形成されたワイヤを前記第２の静電噴霧装置まで移動させ、前記第２の電圧制御装置は、前記第２の電圧を印加して前記第２の液剤を前記第２の複数のノズル部から前記ワイヤに向かって噴霧することにより、前記第１の薄膜が形成されたワイヤに前記第２の薄膜を形成する。 A thin film forming apparatus according to another aspect of the present invention is a thin film forming apparatus that forms a thin film on a wire by electrostatic spraying, and a first liquid agent that is a raw material of the first thin film is applied to the wire from a plurality of directions. A first static nozzle having a first plurality of nozzles that spray toward the first voltage controller, and a first voltage control device that applies a first voltage between each of the first plurality of nozzles and the wire. An electrospraying device; a second plurality of nozzle parts that spray the second liquid agent that is a raw material of the second thin film toward the wire from a plurality of directions; and each of the second plurality of nozzle parts A second electrostatic spraying device having a second voltage control device for applying a second voltage to the wire; and a moving device for moving the wire, wherein the first voltage control device comprises: , Applying the first voltage to apply the first liquid agent to the first plurality The first thin film is formed on the wire by spraying from the nozzle portion toward the wire, and the moving device transfers the wire on which the first thin film is formed to the second electrostatic spraying device. The second voltage control device applies the second voltage and sprays the second liquid agent from the second plurality of nozzle portions toward the wire, thereby moving the first voltage control device. The second thin film is formed on the wire on which the thin film is formed.
本発明の他の側面としての有機ＥＬ素子は、絶縁ワイヤと、前記絶縁ワイヤの第１の領域に形成された第１の電極と、前記絶縁ワイヤの前記第１の電極の上に形成された発光層と、前記絶縁ワイヤの前記発光層の上に形成された第２の電極とを有する。 An organic EL element according to another aspect of the present invention is formed on an insulating wire, a first electrode formed in a first region of the insulating wire, and the first electrode of the insulating wire. A light emitting layer; and a second electrode formed on the light emitting layer of the insulated wire.
本発明の他の側面としての有機ＥＬ素子は、第１の電極を構成する導電ワイヤと、前記導電ワイヤの第１の領域に形成された絶縁層と、前記導電ワイヤの第２の領域に形成された発光層と、前記導電ワイヤの前記絶縁層および前記発光層の上に形成された第２の電極とを有する。 An organic EL element according to another aspect of the present invention is formed in a conductive wire constituting a first electrode, an insulating layer formed in a first region of the conductive wire, and a second region of the conductive wire. And a second electrode formed on the insulating layer and the light emitting layer of the conductive wire.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。 Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.
本発明によれば、ワイヤに均一で薄い膜を形成する薄膜形成装置を提供することができる。また、ワイヤを用いた微細な有機ＥＬ素子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thin film formation apparatus which forms a uniform and thin film | membrane on a wire can be provided. In addition, a fine organic EL element using a wire can be provided.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における静電噴霧の概要について説明する。図１は、本実施例における静電噴霧装置３２の概略構成図である。静電噴霧装置３２は、静電噴霧によりワイヤに薄膜を形成する。ワイヤは、例えば、繊維ワイヤ、絶縁性を有するプラスチックワイヤ、または、金、銅、タングステンなどの金属ワイヤであるが、これらに限定されるものではない。なお、ここでいう「ワイヤ」とは、長手方向において可撓性を有するものを含み、糸や線と別称されるもの（連続体）も含む。薄膜は、例えば、導電膜（Ｃｕ膜などの金属膜）、誘電体膜、絶縁膜（ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂）エナメル膜、有機ＥＬ膜、太陽電池膜、プラスチック膜、セラミック膜であり、これらに限定されるものではない。 First, with reference to FIG. 1, the outline | summary of the electrostatic spraying in Example 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrostatic spraying device 32 in the present embodiment. The electrostatic spraying device 32 forms a thin film on the wire by electrostatic spraying. The wire is, for example, a fiber wire, an insulating plastic wire, or a metal wire such as gold, copper, or tungsten, but is not limited thereto. Here, the “wire” includes a material having flexibility in the longitudinal direction, and also includes a material (continuous body) which is referred to as a thread or a wire. The thin film is, for example, a conductive film (a metal film such as a Cu film), a dielectric film, an insulating film (polyimide resin, epoxy resin, silicone resin) enamel film, an organic EL film, a solar cell film, a plastic film, or a ceramic film. However, it is not limited to these.
静電噴霧装置３２は、主に、ノズル２、制御手段１０、および、ワイヤ５に所定の電位を与える電極部７を備えて構成される。制御手段１０は、ノズル２に所定の電圧を印加する電圧制御装置を含む。ノズル２には、図１中の矢印Ａの方向から液剤が供給される。液剤は、ワイヤ５に形成される薄膜の種類に応じて適宜選択される。例えば、ワイヤ５に導電膜を形成する場合、導電膜の原料となる液剤として、所定の溶媒中にＮｉ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属を溶融させた液剤が用いられる。 The electrostatic spraying device 32 mainly includes a nozzle 2, a control unit 10, and an electrode unit 7 that applies a predetermined potential to the wire 5. The control means 10 includes a voltage control device that applies a predetermined voltage to the nozzle 2. The liquid agent is supplied to the nozzle 2 from the direction of arrow A in FIG. The liquid agent is appropriately selected according to the type of thin film formed on the wire 5. For example, when a conductive film is formed on the wire 5, a liquid agent in which a metal such as Ni, Cu, or Ag is melted in a predetermined solvent is used as a liquid agent that is a raw material of the conductive film.
制御手段１０は、ノズル２の電極２ａ電極部７との間に所定の電圧を印加する。ワイヤ５は、ノズル２の先端部２ｂ（ノズル先端部）に対向するように保持される。ノズル先端部の径（液剤が通過する内径）は、例えば５μｍ〜４００μｍ程度に設定される。 The control means 10 applies a predetermined voltage between the electrode 2 a and the electrode portion 7 of the nozzle 2. The wire 5 is held so as to face the tip 2b (nozzle tip) of the nozzle 2. The diameter of the nozzle tip (inner diameter through which the liquid agent passes) is set to about 5 μm to 400 μm, for example.
制御手段１０によりノズル２とワイヤ５との間に所定の電圧が印加されると、ノズル２の先端部２ｂからワイヤ５に向けて液剤が噴霧される。このとき、ノズル２の内部における液剤は、印加電圧により生じる静電力で反発し、ノズル２の先端部２ｂにおける液面の表面張力を破って微粒子化する。微粒子化された液剤は、正又は負のいずれかに帯電しているため、互いの粒子は反発し合い、凝集することなく噴霧することができる。また、噴霧された粒子または気化した離型剤の全ては、静電気力によりワークに付着する。このように、液剤はノズル２の先端部２ｂから噴霧され、最初は比較的大きな径を有する粒子３１ａの状態にあり、その後、比較的小さな径を有する粒子３１ｂとなってワイヤ５の上に形成される（堆積する）。そして、堆積した粒子３１ｂ（液剤）を硬化させることにより、ワイヤ５の表面に液剤の薄膜が形成されることになる。 When a predetermined voltage is applied between the nozzle 2 and the wire 5 by the control means 10, the liquid agent is sprayed from the tip 2 b of the nozzle 2 toward the wire 5. At this time, the liquid agent inside the nozzle 2 is repelled by the electrostatic force generated by the applied voltage, and breaks the surface tension of the liquid surface at the tip 2b of the nozzle 2 to become fine particles. Since the finely divided liquid agent is charged positively or negatively, the particles repel each other and can be sprayed without agglomeration. Further, all of the sprayed particles or the vaporized release agent adheres to the workpiece by electrostatic force. Thus, the liquid agent is sprayed from the tip 2b of the nozzle 2 and is initially in a state of particles 31a having a relatively large diameter, and then formed on the wire 5 as particles 31b having a relatively small diameter. (Deposit). Then, by hardening the deposited particles 31b (liquid agent), a thin film of the liquid agent is formed on the surface of the wire 5.
また本実施例において、ワイヤ５に形成される膜（薄膜）の厚さは、例えば１〜５μｍであり、均一で薄い膜を形成することができる。なお、ワイヤ５に形成される膜の厚さは、原料（薄膜の種類）に応じて適宜設定可能である。このように、本実施例の静電噴霧手法によれば、従来の噴霧手法では形成できないような薄い膜をワイヤ５上に均一に形成することができる。 In this embodiment, the thickness of the film (thin film) formed on the wire 5 is, for example, 1 to 5 μm, and a uniform and thin film can be formed. The thickness of the film formed on the wire 5 can be set as appropriate according to the raw material (the type of thin film). Thus, according to the electrostatic spraying method of the present embodiment, a thin film that cannot be formed by the conventional spraying method can be uniformly formed on the wire 5.
続いて、図２および図３を参照して、静電噴霧装置３２により印加される電圧（静電気を発生させるための電圧）について説明する。図２は、静電噴霧装置３２により印加される直流電圧の説明図である。図３は、静電噴霧装置３２により印加されるパルス電圧の説明図である。 Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the voltage (voltage for generating static electricity) applied by the electrostatic spraying device 32 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of the DC voltage applied by the electrostatic spraying device 32. FIG. 3 is an explanatory diagram of the pulse voltage applied by the electrostatic spraying device 32.
図２では、ワイヤ５（電極部７）を接地し（ＧＮＤ接続）、ノズル２に正（＋）の直流電圧を印加した状態を示している。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、ノズル２に負（−）の直流電圧を印加してもよい。正又は負のいずれの電圧を用いるかは、液剤やワイヤ５の材料の種類などに応じて適宜設定される。また、極性を変えることなく一方の極性のみの電圧を印加するように構成すればよいから、直流電圧に限定されるものではなく、噴霧中に極性を維持しながら電圧の大きさを変化するように制御してもよい。さらに、極性が正のみ又は負のみの電圧高低差の変化で構成されたパルス電圧を印加してもよい。このようなパルス電圧を印加する場合、０Ｖを含むように設定することができるが、０Ｖを含まないように設定してもよい。本実施例において、ノズル２の先端部２ｂとワイヤ５の表面との間の距離ｄは、例えば０．５ｍｍ〜２０ｍｍ程度に設定される。 FIG. 2 shows a state in which the wire 5 (electrode portion 7) is grounded (GND connection) and a positive (+) DC voltage is applied to the nozzle 2. However, the present embodiment is not limited to this, and a negative (−) DC voltage may be applied to the nozzle 2. Whether to use a positive voltage or a negative voltage is appropriately set according to the type of liquid material or the material of the wire 5. In addition, since it is sufficient to apply a voltage of only one polarity without changing the polarity, the voltage is not limited to DC voltage, and the magnitude of the voltage is changed while maintaining the polarity during spraying. You may control to. Furthermore, a pulse voltage composed of a change in voltage level difference in which the polarity is only positive or only negative may be applied. When such a pulse voltage is applied, the voltage can be set so as to include 0V, but may be set so as not to include 0V. In this embodiment, the distance d between the tip 2b of the nozzle 2 and the surface of the wire 5 is set to, for example, about 0.5 mm to 20 mm.
なお本実施例において、直流電圧に代えてパルス電圧を印加するように構成してもよい。このとき、静電噴霧装置３２の制御手段１０は、ワイヤ５（電極部７）に対する極性が正と負の交互に変化するパルス電圧をノズル２に印加する（パルス発振させる）。パルス電圧は、例えば、ワイヤ５の導電性が低い場合に適して用いられる。また、パルス電圧は、ワイヤ５の表面に選択的に薄膜を形成する場合に適して用いられる。これは、パルス電圧の極性に応じて、ノズル２から液剤の噴霧を制御することができるためである。 In this embodiment, a pulse voltage may be applied instead of the DC voltage. At this time, the control means 10 of the electrostatic spraying device 32 applies a pulse voltage whose polarity with respect to the wire 5 (electrode part 7) alternately changes between positive and negative to the nozzle 2 (pulse oscillation). For example, the pulse voltage is suitably used when the conductivity of the wire 5 is low. The pulse voltage is suitably used when a thin film is selectively formed on the surface of the wire 5. This is because the spray of the liquid agent can be controlled from the nozzle 2 in accordance with the polarity of the pulse voltage.
パルス電圧を印加する場合、まず図３（ａ）に示されるように、ノズル２に正電圧（＋電圧）を印加する。このとき、ワイヤ５の表面（ノズル２側の面）には正電荷（＋電荷）が集まり、この表面が正（＋）に帯電する。続いて図３（ｂ）に示されるように、ノズル２に負電圧（−電圧）を印加する。このとき、ノズル２から静電噴霧された粒子３１ｂは負（−）に帯電しており、正（＋）に帯電したワイヤ５の表面上に付着（着弾）する。続いて図３（ｃ）に示されるように、ノズル２に正電圧（＋電圧）を印加する。このとき、ノズル２から静電噴霧された粒子３１ｂは正（＋）に帯電しており、ワイヤ５の表面上に付着する。 When applying a pulse voltage, a positive voltage (+ voltage) is first applied to the nozzle 2 as shown in FIG. At this time, positive charge (+ charge) is collected on the surface of the wire 5 (surface on the nozzle 2 side), and this surface is charged positively (+). Subsequently, as shown in FIG. 3B, a negative voltage (−voltage) is applied to the nozzle 2. At this time, the particles 31b electrostatically sprayed from the nozzle 2 are negatively (−) charged and adhere (land) on the surface of the wire 5 charged positively (+). Subsequently, as shown in FIG. 3C, a positive voltage (+ voltage) is applied to the nozzle 2. At this time, the particles 31 b electrostatically sprayed from the nozzle 2 are positively (+) charged and adhere to the surface of the wire 5.
そして、図３（ｂ）に示されるような負電圧を印加する状態と図３（ｃ）に示されるような正電圧を印加する状態とを繰り返す（パルス電圧を印加する）ことにより、ワイヤ５の上に液剤の薄膜を構成する粒子３１ｂが堆積される。パルス電圧の大きさは、例えば０．５ｋＶ〜１０ｋＶ程度に設定され、パルス幅（噴霧スピード）は例えば５Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度に設定される。また、ノズル２の先端部２ｂとワイヤの表面との間の距離ｄは、例えば０．５ｍｍ〜２０ｍｍ程度に設定される。 Then, by repeating the state of applying a negative voltage as shown in FIG. 3B and the state of applying a positive voltage as shown in FIG. 3C (applying a pulse voltage), the wire 5 Particles 31b constituting a liquid agent thin film are deposited on the substrate. The magnitude of the pulse voltage is set to about 0.5 kV to 10 kV, for example, and the pulse width (spray speed) is set to about 5 Hz to 1 kHz, for example. Moreover, the distance d between the front-end | tip part 2b of the nozzle 2 and the surface of a wire is set to about 0.5 mm-20 mm, for example.
また本実施例では、ワイヤ５の上に到達する粒子３１ｂの粒子径を制御するため、噴霧距離すなわちノズル２の位置（高さ）を制御することができる。図４は、静電噴霧装置３２におけるノズル２（ノズル先端部）の位置制御（高さ制御）を示す図である。図４に示されるように、静電噴霧装置３２にはカメラ８が設けられている。カメラ８は、ワイヤ５の表面に到達した粒子３１ｂを観察可能に配置されている。このように、カメラ８を用いて粒子３１ｂの粒子径または粒子３１ｂによる塗布状態を観察し、その観察結果に応じてノズル２を所望の位置に移動させるように制御する。例えば図４に示されるように、噴霧中において、ノズル先端部とワイヤ５の表面との距離ｄ１を、距離ｄ２に変更することが可能である。 Further, in this embodiment, since the particle diameter of the particles 31b reaching the wire 5 is controlled, the spray distance, that is, the position (height) of the nozzle 2 can be controlled. FIG. 4 is a diagram showing position control (height control) of the nozzle 2 (nozzle tip) in the electrostatic spraying device 32. As shown in FIG. 4, the electrostatic spraying device 32 is provided with a camera 8. The camera 8 is arranged so that the particles 31b reaching the surface of the wire 5 can be observed. In this manner, the particle diameter of the particles 31b or the application state of the particles 31b is observed using the camera 8, and the nozzle 2 is controlled to move to a desired position according to the observation result. For example, as shown in FIG. 4, during spraying, the distance d1 between the nozzle tip and the surface of the wire 5 can be changed to a distance d2.
このような制御は画像処理により自動的に実行することができ、または手動で行うこともできる。なお、粒子径を制御する場合、ノズル２の高さや左右方向の位置を移動させる構成に限定されるものではなく、例えばノズルの径や、印加電圧の大きさ又はパルス幅を変更する構成を採用してもよい。ワイヤ５の上に液剤の薄膜を形成する間にワイヤ５の静電気特性が変化する場合に効果的である。 Such control can be performed automatically by image processing, or can be performed manually. In addition, when controlling a particle diameter, it is not limited to the structure which moves the height and the position of the left-right direction of the nozzle 2, For example, the structure which changes the diameter of a nozzle, the magnitude | size of a applied voltage, or a pulse width is employ | adopted. May be. This is effective when the electrostatic characteristics of the wire 5 change while the liquid agent thin film is formed on the wire 5.
また本実施例において、静電噴霧装置３２は、ワイヤ５の表面に均一な薄膜を形成するため、ワイヤ５の周囲に配置されるように複数のノズル２（複数のノズル部）を備えることが好ましい。また、より均一な薄膜を形成するため、複数のノズル２はワイヤ５の径方向からワイヤ５に向かって噴霧するように構成されていることが好ましい。 Further, in this embodiment, the electrostatic spraying device 32 includes a plurality of nozzles 2 (a plurality of nozzle portions) so as to be arranged around the wire 5 in order to form a uniform thin film on the surface of the wire 5. preferable. In order to form a more uniform thin film, the plurality of nozzles 2 are preferably configured to spray from the radial direction of the wire 5 toward the wire 5.
続いて図５を参照して、複数のノズルを有する静電噴霧装置３２について説明する。図５は、静電噴霧装置３２における複数のノズルの配置図であり、ワイヤ５が延びている方向に直交する面（紙面に直交する方向にワイヤ５が延びている状態）を示している。 Next, an electrostatic spraying device 32 having a plurality of nozzles will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a layout diagram of a plurality of nozzles in the electrostatic spraying device 32 and shows a surface orthogonal to the direction in which the wire 5 extends (a state in which the wire 5 extends in a direction orthogonal to the paper surface).
図５に示されるように、ワイヤ５の周囲には３つのノズル２が配置されている。また、３つのノズル２は、ワイヤ５に直交する面において互いに等しい角度（１２０度）で配置されている。このように、ワイヤ５の周囲に、３つのノズル２を互いに等しい角度で配置することで、ワイヤ５に均一な薄膜を形成することができる。なお本実施例において、ノズル２の数は３つに限定されるものではなく、ワイヤ５の周囲に２つまたは４つ以上のノズル２を設けてもよい。また、複数のノズル２は互いに等しい角度で配置される場合に限定されるものではなく、ワイヤ５に均一な厚さの膜を形成可能であれば、複数のノズル２を任意の角度関係で配置することができる。本実施例では、均一な厚さの膜をより容易に形成するため、複数のノズル２を用いることが好ましい。ただし、単一のノズル２でも薄膜を形成することができるため、必ずしも複数のノズル２を配置しなくてもよい。この場合、ノズル２は、固定しておいてもよいし、ワイヤ５に向けた状態で円周方向に回転させながら噴霧することもできる。 As shown in FIG. 5, three nozzles 2 are arranged around the wire 5. Further, the three nozzles 2 are arranged at an equal angle (120 degrees) with respect to each other in a plane orthogonal to the wire 5. Thus, a uniform thin film can be formed on the wire 5 by arranging the three nozzles 2 around the wire 5 at equal angles. In the present embodiment, the number of nozzles 2 is not limited to three, and two or four or more nozzles 2 may be provided around the wire 5. Further, the plurality of nozzles 2 is not limited to the case where they are arranged at the same angle with each other. If a film having a uniform thickness can be formed on the wire 5, the plurality of nozzles 2 are arranged at an arbitrary angular relationship. can do. In this embodiment, it is preferable to use a plurality of nozzles 2 in order to easily form a film having a uniform thickness. However, since a single nozzle 2 can form a thin film, a plurality of nozzles 2 do not necessarily have to be arranged. In this case, the nozzle 2 may be fixed or sprayed while being rotated in the circumferential direction in a state of being directed to the wire 5.
また、ワイヤ５の上に均一な厚さの膜を形成するため、複数のノズル２には互いに等しい電圧（直流電圧、パルス電圧）を印加することが好ましい。ただし、必要に応じて、複数のノズル２に印加する電圧を独立に制御することができる。 In order to form a film having a uniform thickness on the wire 5, it is preferable to apply equal voltages (DC voltage, pulse voltage) to the plurality of nozzles 2. However, the voltage applied to the plurality of nozzles 2 can be independently controlled as necessary.
次に、図６を参照して、本実施例における薄膜形成装置について説明する。図６は、薄膜形成装置１００の概略構成図である。薄膜形成装置１００は、静電噴霧によりワイヤ５に薄膜を形成するように構成されている。本実施例において、薄膜形成装置１００は、３つの静電噴霧装置３２ａ、３２ｂ、３２ｃ（複数の静電噴霧装置）を備えて構成される。ただし、本実施例の薄膜形成装置１００は、３つの静電噴霧装置３２ａ、３２ｂ、３２ｃを備える構成に限定されるものではない。薄膜形成装置は、１つの静電噴霧装置のみを備えた構成や、２つまたは４つ以上の静電噴霧装置を備えた構成でもよい。 Next, a thin film forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the thin film forming apparatus 100. The thin film forming apparatus 100 is configured to form a thin film on the wire 5 by electrostatic spraying. In the present embodiment, the thin film forming apparatus 100 includes three electrostatic spraying devices 32a, 32b, and 32c (a plurality of electrostatic spraying devices). However, the thin film forming apparatus 100 of the present embodiment is not limited to a configuration including the three electrostatic spraying apparatuses 32a, 32b, and 32c. The thin film forming apparatus may have a configuration including only one electrostatic spraying device or a configuration including two or four or more electrostatic spraying devices.
静電噴霧装置３２ａ（第１の静電噴霧装置）は、第１の薄膜の原料となる第１の液剤３３ａをワイヤ５の径方向である複数の方向からワイヤ５に向かって噴霧する第１の複数のノズル２ａ、および、第１の複数のノズル２ａのそれぞれとワイヤ５との間に第１の電圧を印加する第１の電圧制御装置（不図示）を有する。第１の複数のノズル２ａは、ワイヤ５（ワイヤの移動方向）に直交する面において互いに等しい第１の角度（３つのノズル２ａが設けられている場合には１２０度）で配置されている。 The electrostatic spraying device 32a (first electrostatic spraying device) first sprays the first liquid agent 33a, which is a raw material of the first thin film, from a plurality of directions that are radial directions of the wire 5 toward the wire 5. And a first voltage control device (not shown) that applies a first voltage between each of the first plurality of nozzles 2 a and the wire 5. The first plurality of nozzles 2a are arranged at the same first angle (120 degrees when three nozzles 2a are provided) on a plane orthogonal to the wire 5 (wire moving direction).
また、静電噴霧装置３２ｂ（第２の静電噴霧装置）は、第２の薄膜の原料となる第２の液剤３３ｂをワイヤ５の径方向である複数の方向からワイヤ５に向かって噴霧する第２の複数のノズル２ｂ、および、第２の複数のノズル２ｂのそれぞれとワイヤ５との間に第２の電圧を印加する第２の電圧制御装置（不図示）を有する。第２の複数のノズル２ｂは、ワイヤ５に直交する面において互いに等しい第２の角度（３つのノズル２ｂが設けられている場合には１２０度）で配置されている。 Further, the electrostatic spraying device 32b (second electrostatic spraying device) sprays the second liquid agent 33b, which is a raw material of the second thin film, toward the wire 5 from a plurality of directions that are radial directions of the wire 5. The second plurality of nozzles 2b and a second voltage control device (not shown) for applying a second voltage between each of the second plurality of nozzles 2b and the wire 5 are provided. The second plurality of nozzles 2b are arranged at the same second angle (120 degrees when three nozzles 2b are provided) in a plane orthogonal to the wire 5.
同様に、静電噴霧装置３２ｃ（第３の静電噴霧装置）は、第３の薄膜の原料となる第３の液剤３３ｃをワイヤ５の径方向である複数の方向からワイヤ５に向かって噴霧する第３の複数のノズル２ｃ、および、第２の複数のノズル２ｃのそれぞれとワイヤ５との間に第３の電圧を印加する第３の電圧制御装置（不図示）を有する。第３の複数のノズル２ｃは、ワイヤ５に直交する面において互いに等しい第３の角度（３つのノズル２ｃが設けられている場合には１２０度）で配置されている。 Similarly, the electrostatic spraying device 32c (third electrostatic spraying device) sprays the third liquid agent 33c, which is the raw material of the third thin film, from the plurality of directions that are the radial direction of the wire 5 toward the wire 5. And a third voltage control device (not shown) for applying a third voltage between each of the second plurality of nozzles 2c and the second plurality of nozzles 2c and the wire 5. The third plurality of nozzles 2c are arranged at a third angle that is equal to each other on a plane orthogonal to the wire 5 (120 degrees when three nozzles 2c are provided).
本実施例において、薄膜形成装置１００は、ワイヤ５（ワイヤ５の薄膜形成領域）を移動させる移動装置１８、１９を備える。本実施例において、移動装置１８はワイヤ５の巻出しを行う巻出し装置であり、移動装置１９はワイヤ５の巻取りを行う巻取り装置である。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、他の方法でワイヤ５を移動させるように構成してもよい。薄膜形成中、移動装置１８、１９はワイヤ５を一定の速度で移動することにより、均一な膜厚での成膜が可能である。ただし本実施例は、ワイヤ５を一定の速度で移動させる場合に限定されるものではない。たとえば、ワイヤ５の移動速度を変化させることにより、膜厚を変化させることもできる。また、特定の微細領域に薄膜を形成する（微細構造を形成する）場合などでは、ワイヤ５の移動を停止して、薄膜が形成された後にワイヤ５の移動を再開するなどの制御も可能である。また、移動装置１８にはワイヤ５を接地する（ＧＮＤ電位を与える）ための電極部７が設けられているが、電極部７を移動装置１８以外に設けてもよい。また、電極部７に与える電位はＧＮＤ電位以外であってもよい。 In the present embodiment, the thin film forming apparatus 100 includes moving devices 18 and 19 that move the wire 5 (the thin film forming region of the wire 5). In this embodiment, the moving device 18 is an unwinding device that unwinds the wire 5, and the moving device 19 is a winding device that winds the wire 5. However, the present embodiment is not limited to this, and the wire 5 may be configured to move by other methods. During the thin film formation, the moving devices 18 and 19 can form the film with a uniform film thickness by moving the wire 5 at a constant speed. However, the present embodiment is not limited to the case where the wire 5 is moved at a constant speed. For example, the film thickness can be changed by changing the moving speed of the wire 5. In addition, when a thin film is formed in a specific fine region (a fine structure is formed), the movement of the wire 5 can be stopped and the movement of the wire 5 can be resumed after the thin film is formed. is there. Further, although the moving device 18 is provided with the electrode portion 7 for grounding the wire 5 (giving the GND potential), the electrode portion 7 may be provided in addition to the moving device 18. The potential applied to the electrode unit 7 may be other than the GND potential.
また本実施例において、薄膜形成装置１００は、薄膜を形成したワイヤ５の乾燥および焼成を行う第１の乾燥／焼成装置１５ａおよび第２の乾燥／焼成装置１５ｂを有する。第１の乾燥／焼成装置１５ａは、第１の静電噴霧装置３２ａと第２の静電噴霧装置３２ｂとの間に設けられている。また、第２の乾燥／焼成装置１５ｂは、第３の静電噴霧装置３２ｃと移動装置１９との間に設けられている。 Further, in this embodiment, the thin film forming apparatus 100 includes a first drying / baking apparatus 15a and a second drying / baking apparatus 15b for drying and baking the wire 5 on which the thin film is formed. The first drying / baking device 15a is provided between the first electrostatic spraying device 32a and the second electrostatic spraying device 32b. Further, the second drying / baking device 15 b is provided between the third electrostatic spraying device 32 c and the moving device 19.
本実施例において、まず、第１の静電噴霧装置３２ａにおける第１の電圧制御装置が第１の電圧を印加して第１の液剤３３ａを第１の複数のノズル２ａからワイヤ５に向かって噴霧することにより、ワイヤ５に第１の薄膜を形成する。その後、第１の薄膜が形成されたワイヤ５は第１の乾燥／焼成装置１５ａまで移動し、第１の乾燥／焼成装置１５ａは第１の薄膜が形成されたワイヤ５の乾燥および焼成を行う。 In the present embodiment, first, the first voltage control device in the first electrostatic spraying device 32a applies the first voltage to feed the first liquid agent 33a from the first plurality of nozzles 2a toward the wire 5. By spraying, a first thin film is formed on the wire 5. Thereafter, the wire 5 on which the first thin film is formed moves to the first drying / firing device 15a, and the first drying / firing device 15a performs drying and firing on the wire 5 on which the first thin film is formed. .
次に、第２の静電噴霧装置３２ｂにおける第２の電圧制御装置が第２の電圧を印加して第２の液剤３３ｂを第２の複数のノズル２ｂからワイヤ５に向かって噴霧することにより、第１の薄膜が形成されたワイヤ５に第２の薄膜を形成する。続いて、第３の静電噴霧装置３２ｃにおける第３の電圧制御装置が第３の電圧を印加して第３の液剤３３ｃを第２の複数のノズル２ｃからワイヤ５に向かって噴霧することにより、第２の薄膜が形成されたワイヤ５に第３の薄膜を形成する。本実施例において、一例として、第２の静電噴霧装置３２ｂにより形成される第２の薄膜は、乾燥しやすい薄膜を形成する場合を想定しているため、第２の静電噴霧装置３２ｂと第３の静電噴霧装置３２ｃの間には乾燥／焼成装置は設けられていない。ただし、必要に応じて、第２の静電噴霧装置３２ｂと第３の静電噴霧装置３２ｃの間に乾燥／焼成装置を設けてもよい。 Next, the second voltage control device in the second electrostatic spraying device 32b applies the second voltage to spray the second liquid agent 33b from the second plurality of nozzles 2b toward the wire 5. The second thin film is formed on the wire 5 on which the first thin film is formed. Subsequently, the third voltage control device in the third electrostatic spraying device 32c applies the third voltage to spray the third liquid agent 33c from the second plurality of nozzles 2c toward the wire 5. The third thin film is formed on the wire 5 on which the second thin film is formed. In the present embodiment, as an example, since the second thin film formed by the second electrostatic spraying device 32b is assumed to form a thin film that is easy to dry, the second electrostatic spraying device 32b No drying / firing device is provided between the third electrostatic spraying devices 32c. However, if necessary, a drying / baking device may be provided between the second electrostatic spraying device 32b and the third electrostatic spraying device 32c.
その後、第３の薄膜が形成されたワイヤ５は第２の乾燥／焼成装置１５ｂまで移動し、第２の乾燥／焼成装置１５ｂは第３の薄膜が形成されたワイヤ５の乾燥および焼成を行う。なお、第１の薄膜または第２の薄膜が乾燥しやすい薄膜である場合には、図６に示される第１の乾燥／焼成装置１５ａまたは第２の乾燥／焼成装置１５ｂを省略してもよい。全ての工程を終了してワイヤ５上に第１の薄膜、第２の薄膜、および、第３の薄膜が形成されると、移動装置１９によってワイヤ５が巻取られる。 Thereafter, the wire 5 on which the third thin film is formed moves to the second drying / firing device 15b, and the second drying / firing device 15b performs drying and firing on the wire 5 on which the third thin film is formed. . When the first thin film or the second thin film is a thin film that is easy to dry, the first drying / baking device 15a or the second drying / baking device 15b shown in FIG. 6 may be omitted. . When all the steps are completed and the first thin film, the second thin film, and the third thin film are formed on the wire 5, the wire 5 is wound up by the moving device 19.
本実施例によれば、ワイヤに均一で薄い膜を形成可能な薄膜形成装置を提供することができる。また、薄膜形成装置に複数の静電噴霧装置を設けることにより、ワイヤ上に複数の種類の薄膜を均一な膜厚で形成することで、連続したワイヤ上に均一な積層構造を形成することができる。 According to the present embodiment, a thin film forming apparatus capable of forming a uniform and thin film on a wire can be provided. In addition, by providing a plurality of electrostatic spraying devices in the thin film forming apparatus, it is possible to form a plurality of types of thin films with a uniform film thickness on the wire, thereby forming a uniform laminated structure on the continuous wire. it can.
例えば、絶縁性を有するポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）のワイヤ５に前述の３種の液剤を３つの静電噴霧装置３２ａ、３２ｂ、３２ｃを用いて３層を積層するように成膜してもよい。一例として、ワイヤ５に、陰極に接続されるアルミ電極膜、有機ＥＬ材料を用いた発光膜、陽極に接続される酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の透明な電極膜の３層の膜を順番に成膜することにより、有機ＥＬとして機能するワイヤを製造することができる。このような構成によれば、静電噴霧により各膜を均一な厚みに成膜することができるため、ワイヤの径方向及び長手方向において均一に発光可能なワイヤ状の有機ＥＬ素子を製造することが可能である。なお、外側の電極膜の上に、更に、反射防止膜、カラーフィルター、または、保護膜を成膜してもよい。 For example, the three liquid agents described above may be deposited on the insulating polyethylene terephthalate (PET) wire 5 by using three electrostatic spraying devices 32a, 32b, and 32c so as to laminate three layers. . As an example, an aluminum electrode film connected to the cathode, a light emitting film using an organic EL material, and a transparent electrode film of indium tin oxide (ITO) connected to the anode are sequentially formed on the wire 5. By forming a film, a wire functioning as an organic EL can be manufactured. According to such a configuration, since each film can be formed with a uniform thickness by electrostatic spraying, a wire-shaped organic EL element capable of emitting light uniformly in the radial direction and the longitudinal direction of the wire is manufactured. Is possible. Note that an antireflection film, a color filter, or a protective film may be further formed on the outer electrode film.
また、金や銅などの導電ワイヤに１つの静電噴霧装置３２ａを用いて、例えばポリイミド樹脂やエポキシ樹脂からなる絶縁膜を形成することにより、保護膜を有しワイヤショートを防止可能な導電ワイヤを製造することもできる。 In addition, by using one electrostatic spraying device 32a on a conductive wire such as gold or copper, an insulating film made of, for example, polyimide resin or epoxy resin is formed, so that the conductive wire has a protective film and can prevent a wire short circuit. Can also be manufactured.
次に、図７を参照して、本発明の実施例２について説明する。図７は、本実施例における有機ＥＬ素子２００（ＯＬＥＤ）の概略構成図である。有機ＥＬ素子２００は、ワイヤ状の有機ＥＬ素子であり、ワイヤ上の各膜が実施例１の静電噴霧により形成される。 Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an organic EL element 200 (OLED) in the present embodiment. The organic EL element 200 is a wire-shaped organic EL element, and each film on the wire is formed by electrostatic spraying in the first embodiment.
具体的には、図７において、５ａは絶縁ワイヤである。絶縁ワイヤ５ａの第１の領域には、静電噴霧により、第１の電極１４（導電膜）が形成される。第１の電極１４は、有機ＥＬ素子２００の陰極２４に電気的に接続される。また、絶縁ワイヤ５ａの第１の電極１４の上には、発光層１２（有機ＥＬ膜）が形成される。 Specifically, in FIG. 7, 5a is an insulated wire. In the first region of the insulated wire 5a, the first electrode 14 (conductive film) is formed by electrostatic spraying. The first electrode 14 is electrically connected to the cathode 24 of the organic EL element 200. Further, the light emitting layer 12 (organic EL film) is formed on the first electrode 14 of the insulating wire 5a.
更に、絶縁ワイヤ５ａの第２の領域には、第２の電極１３ａ（導電膜）が形成される。また、絶縁ワイヤ５ａの発光層１２の上には、第２の電極１３ｂ（導電膜）が形成される。本実施例において、第２の電極１３ｂは、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成される透明電極である。第２の電極１３ａ、１３ｂは、有機ＥＬ素子２００の陽極２３に電気的に接続される。本実施例では、絶縁ワイヤ５ａの第２の領域において、まず絶縁膜を形成し、その絶縁膜の上に第２の電極１３ａを形成してもよい。このようなワイヤ状の有機ＥＬ素子を用いて発光部材を構成することで、フレキシブルな発光装置を製造することができる。 Further, a second electrode 13a (conductive film) is formed in the second region of the insulated wire 5a. A second electrode 13b (conductive film) is formed on the light emitting layer 12 of the insulating wire 5a. In the present embodiment, the second electrode 13b is a transparent electrode made of indium tin oxide (ITO), for example. The second electrodes 13 a and 13 b are electrically connected to the anode 23 of the organic EL element 200. In the present embodiment, an insulating film may be first formed in the second region of the insulating wire 5a, and the second electrode 13a may be formed on the insulating film. A flexible light-emitting device can be manufactured by configuring a light-emitting member using such a wire-shaped organic EL element.
なお、本実施例はワイヤ状の有機ＥＬ素子について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、静電噴霧によりワイヤに複数の種類の薄膜を形成する装置を用いて、ワイヤ状の太陽電池を形成することもできる。例えば、上述の発光層１２（有機ＥＬ膜）に代えて、シリコン系、化合物系、有機系などの発電層を形成することにより、ワイヤ状の太陽電池素子を製造することができる。また、外側の電極膜の上に反射防止膜を成膜することで、発電効率を向上することができる。このようなワイヤ状の太陽電池素子を用いて発電部材を構成することで、フレキシブルな発光装置を製造することができる。 In addition, although the present Example demonstrated the wire-shaped organic EL element, it is not limited to this, For example, using the apparatus which forms a multiple types of thin film in a wire by electrostatic spraying, a wire-shaped organic EL element is used. Solar cells can also be formed. For example, instead of the light emitting layer 12 (organic EL film) described above, a wire-type solar cell element can be manufactured by forming a silicon-based, compound-based, or organic-based power generation layer. Moreover, the power generation efficiency can be improved by forming an antireflection film on the outer electrode film. A flexible light-emitting device can be manufactured by forming a power generation member using such a wire-like solar cell element.
また本実施例では、静電噴霧方法（実施例１の薄膜形成装置）を用いてワイヤ状の有機ＥＬ素子やワイヤ状の太陽電池を形成するが、これに限定されるものではない。例えば、液剤をエアの噴出により噴霧させてワイヤに成膜するエア式噴霧法や、ワイヤを液剤への浸漬後に引き上げて乾燥させることで成膜するディップコートなどの成膜方法を繰り返すことにより、上述した各膜を形成してワイヤ状の有機ＥＬ素子を製造することもできる。また、前述の各層を積層させた材質を細線状に押し出して、ワイヤ状の有機ＥＬ素子を製造することもできる。 In this embodiment, a wire-like organic EL element or a wire-like solar cell is formed using an electrostatic spraying method (thin film forming apparatus of Embodiment 1), but is not limited to this. For example, by repeating a film forming method such as an air-type spraying method in which a liquid agent is sprayed by ejecting air to form a film on a wire, or a dip coating in which a wire is pulled up after being immersed in the liquid agent and dried to form a film, A wire-shaped organic EL element can also be manufactured by forming each film described above. Further, a wire-like organic EL element can be manufactured by extruding a material in which the above-described layers are laminated into a thin line shape.
次に、図８を参照して、本発明の実施例３について説明する。図８は、本実施例における有機ＥＬ素子３００（ＯＬＥＤ）の概略構成図である。有機ＥＬ素子３００は、実施例２と同様、ワイヤ状の有機ＥＬ素子であり、ワイヤの上の各膜が実施例１の静電噴霧により形成される。本実施例のワイヤとして、導電ワイヤ５ｂが用いられる点で、絶縁ワイヤ５ａが用いられる実施例２の構成とは異なる。 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an organic EL element 300 (OLED) in the present embodiment. The organic EL element 300 is a wire-shaped organic EL element as in the second embodiment, and each film on the wire is formed by electrostatic spraying in the first embodiment. This embodiment differs from the configuration of the second embodiment in which the insulated wire 5a is used in that the conductive wire 5b is used as the wire of the present embodiment.
図８において、５ｂは導電ワイヤである。導電ワイヤ５ｂは第１の電極を構成し、陰極２４に電気的に接続される。導電ワイヤ５ｂの第１の領域には、静電噴霧により、絶縁層１６（絶縁膜）が形成される。また、導電ワイヤ５ｂの第２の領域には、発光層１２（有機ＥＬ膜）が形成される。 In FIG. 8, 5b is a conductive wire. The conductive wire 5b constitutes a first electrode and is electrically connected to the cathode 24. An insulating layer 16 (insulating film) is formed in the first region of the conductive wire 5b by electrostatic spraying. In addition, a light emitting layer 12 (organic EL film) is formed in the second region of the conductive wire 5b.
更に、絶縁層１６の上には第２の電極１３ａが形成される。また、発光層１２の上には第２の電極１３ｂが形成される。本実施例において、第２の電極１３ｂは透明電極（ＩＴＯ）である。第２の電極１３ａ、１３ｂは、有機ＥＬ素子３００の陽極２３に電気的に接続される。これによれば、実施例２と同様に、均一に発光可能なワイヤ状の有機ＥＬを製造することができる。 Further, a second electrode 13 a is formed on the insulating layer 16. A second electrode 13 b is formed on the light emitting layer 12. In the present embodiment, the second electrode 13b is a transparent electrode (ITO). The second electrodes 13 a and 13 b are electrically connected to the anode 23 of the organic EL element 300. According to this, similarly to Example 2, a wire-shaped organic EL capable of emitting light uniformly can be manufactured.
なお、本実施例はワイヤ状の有機ＥＬ素子について説明したが、実施例２と同様に、ワイヤ状の太陽電池を形成することもできる。また本実施例では、実施例２と同様に、押し出し成形やディップコートなどを用いて同様の構造を形成することもできる。 In addition, although the present Example demonstrated the wire-shaped organic EL element, it can also form a wire-shaped solar cell similarly to Example 2. FIG. In the present embodiment, similar to the second embodiment, the same structure can be formed using extrusion molding, dip coating, or the like.
上記各実施例によれば、ワイヤに均一で薄い膜を形成する薄膜形成装置を提供することができる。また、ワイヤを用いた微細な有機ＥＬ素子を提供することができる。 According to each of the above embodiments, it is possible to provide a thin film forming apparatus for forming a uniform and thin film on a wire. In addition, a fine organic EL element using a wire can be provided.
次に、図９を参照して、本発明の実施例４について説明する。図９は、本実施例における発光装置４００の概略構成図である。発光装置４００は、ワイヤ状の有機ＥＬ素子４０１を横糸及び縦糸として織り込むことにより、布状の発光部を有する。発光装置４００は、有機ＥＬ素子４０１の一端側に接続される陽極側の端子４０２と有機ＥＬ素子４０１の他端側に接続される陰極側の端子４０３とを有し、これらを介して電源４０４に接続されることで発光可能に構成されている。 Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a light emitting device 400 in the present embodiment. The light-emitting device 400 has a cloth-like light-emitting portion by weaving wire-like organic EL elements 401 as wefts and warps. The light-emitting device 400 includes an anode-side terminal 402 connected to one end side of the organic EL element 401 and a cathode-side terminal 403 connected to the other end side of the organic EL element 401. It is comprised so that light emission is possible by connecting to.
本実施例によれば、布状に織り込まれることで、自由に変形可能なフレキシブルな発光装置４００を形成し、発光装置の設置位置の形状に合わせて自由に配置することもできる。なお、発光装置４００は、有機ＥＬ素子４０１を用いて他の織り方や編み方で製造してもよい。また、有機ＥＬ素子４０１は織りこむことなく布等に所定の形状（文字や模様）に縫い付けることで、縫い付けられた布において部分的に発光させることもできる。 According to the present embodiment, a flexible light-emitting device 400 that can be freely deformed by being woven into a cloth shape can be formed, and can be freely arranged according to the shape of the installation position of the light-emitting device. Note that the light emitting device 400 may be manufactured by other weaving method or knitting method using the organic EL element 401. In addition, the organic EL element 401 can be made to emit light partially in the sewn cloth by being sewn into a predetermined shape (character or pattern) on the cloth or the like without weaving.
次に、図１０を参照して、本発明の実施例５について説明する。図１０は、本実施例における発光装置５００ａの概略構成図である。発光装置５００ａは、ワイヤ状の有機ＥＬ素子５０１を平行に多数並べて並列に電源５０２に接続することで、平面発光可能である。本実施例の発光装置５００ａによれば、基板上に有機ＥＬ素子を形成した発光装置と比較して、有機ＥＬ素子５０１がワイヤ状であるため、並べる数と長さを変更するだけ発光装置の大きさを調整でき、大型化も容易である。 Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a light emitting device 500a in the present embodiment. The light emitting device 500a is capable of planar light emission by arranging a large number of wire-shaped organic EL elements 501 in parallel and connecting them in parallel to the power source 502. According to the light emitting device 500a of this embodiment, the organic EL element 501 is in a wire shape as compared with the light emitting device in which the organic EL element is formed on the substrate. The size can be adjusted and the size can be easily increased.
このため、大型の照明装置として用い、または、大型の表示装置のバックライトとして用いることもできる。また、有機ＥＬ素子５０１が湾曲可能なワイヤ状に形成されるため、設置位置の形状に合わせて自由に配置可能な発光装置として用いることもできる。また、表面と裏面との両面で発光可能な発光装置を構成することができ、両面への情報を表示する表示装置に利用できる。これにより、両面への情報を表示可能な案内板や電子端末等の表示装置を提供することができる。 For this reason, it can be used as a large illuminating device or as a backlight of a large display device. Further, since the organic EL element 501 is formed in a bendable wire shape, it can also be used as a light emitting device that can be freely arranged according to the shape of the installation position. In addition, a light-emitting device that can emit light on both the front surface and the back surface can be configured, and can be used for a display device that displays information on both surfaces. Thereby, it is possible to provide a display device such as a guide plate or an electronic terminal capable of displaying information on both sides.
また、発光装置５００ａにおいて、効率を向上させるために有機ＥＬ素子５０１の背後にリフレクタを配置してもよく、発光状態の平坦化のために有機ＥＬ素子５０１の前面にレンズやフィルタを配置してもよい。また、一対の発光装置５００ａを９０度傾けて配置することにより、発光強度の方向依存性をより小さくした発光装置を提供することもできる。 In the light emitting device 500a, a reflector may be disposed behind the organic EL element 501 in order to improve efficiency, and a lens or a filter is disposed on the front surface of the organic EL element 501 in order to flatten the light emission state. Also good. In addition, by arranging the pair of light emitting devices 500a inclined at 90 degrees, it is possible to provide a light emitting device in which the direction dependency of light emission intensity is further reduced.
図１１は、本実施例における他の発光装置５００ｂの概略構成図である。発光装置５００ｂは、ワイヤ状の有機ＥＬ素子５０１を束ねて並列に電源５０２に接続することにより、ストレート型の発光装置として構成される。本実施例の発光装置５００ｂによれば、直管型の蛍光灯に替えて使用可能であり、軽量、高効率な照明として用いることができる。また、発光装置５００ｂによれば、有機ＥＬ素子５０１の本数を変更することにより、発光の強さを簡易に調整することができる。また、有機ＥＬ素子５０１が細いワイヤ状に形成されるため、フレキシブルな発光装置５００ｂを形成して、発光装置の設置位置の形状に合わせて自由に配置することもできる。例えば、有機ＥＬ素子５０１は、前述のような直線的な平面的な配置のみならず、渦巻状やスプリング状といった曲線を含む形状も構成可能である。このような構成によれば、柱形、円形、または、球形など種々の形状の発光装置を容易に製造することができる。なお、有機ＥＬ素子５０１を縄状や綱状となるようにより合わせて用いてもよい。 FIG. 11 is a schematic configuration diagram of another light emitting device 500b in the present embodiment. The light emitting device 500b is configured as a straight light emitting device by bundling wire-like organic EL elements 501 and connecting them in parallel to the power source 502. According to the light emitting device 500b of the present embodiment, it can be used in place of a straight tube type fluorescent lamp, and can be used as light and highly efficient illumination. Further, according to the light emitting device 500b, the intensity of light emission can be easily adjusted by changing the number of the organic EL elements 501. Further, since the organic EL element 501 is formed in a thin wire shape, a flexible light emitting device 500b can be formed and can be freely arranged according to the shape of the installation position of the light emitting device. For example, the organic EL element 501 can be configured not only in the linear planar arrangement as described above but also in a shape including a curve such as a spiral shape or a spring shape. According to such a configuration, light emitting devices having various shapes such as a columnar shape, a circular shape, and a spherical shape can be easily manufactured. Note that the organic EL elements 501 may be used more in a rope shape or a rope shape.
また、本実施例の発光装置５００ａ、５００ｂは、シリコーンゴムなどの可撓性を有する樹脂材を用いて、図１０及び図１１中の破線で示されるように封止することで、有機ＥＬ素子５０１の配列を崩すことなくフレキシブルな配置が可能である。また、発光装置５００ａ、５００ｂは、ＰＥＴやシリコーン樹脂などのシートに貼り付け、または挟み込んで用いても、本実施例と同様の効果を奏することができる。 In addition, the light emitting devices 500a and 500b of the present embodiment are sealed as shown by the broken lines in FIGS. 10 and 11 using a flexible resin material such as silicone rubber, so that the organic EL element is sealed. Flexible arrangement is possible without destroying the arrangement of 501. Further, even when the light emitting devices 500a and 500b are used by being attached to or sandwiched between sheets of PET, silicone resin or the like, the same effects as in this embodiment can be obtained.
次に、図１２を参照して、本発明の実施例６について説明する。図１２は、本実施例における発光装置６００の概略構成図である。発光装置６００は、ワイヤ状の有機ＥＬ素子６０１の背後に配置されたリフレクタ６０２により導光板６０３に光を導いて発光させるエッジライト方式の発光装置である。発光装置６００によれば、この種の発光装置に用いられる冷陰極管と比較して、部材点数を抑えて細く成形することができる。更に、発光装置６００を搭載した装置の薄型化および小型化が可能である。 Next, Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a light emitting device 600 in the present embodiment. The light emitting device 600 is an edge light type light emitting device that guides light to the light guide plate 603 by a reflector 602 disposed behind the wire-shaped organic EL element 601 to emit light. According to the light emitting device 600, the number of members can be reduced and the shape can be reduced as compared with a cold cathode tube used in this type of light emitting device. Furthermore, the device on which the light emitting device 600 is mounted can be reduced in thickness and size.
なお、図９乃至図１２に示される発光装置４００、５００ａ、５００ｂ、６００の有機ＥＬ素子４０１、５０１、６０１のそれぞれに代えて前述のワイヤ状の太陽電池素子を用いることにより、布状、平板型または直管型等の太陽電池ユニット（太陽発電ユニット）を製造することができる。これにより、例えば、糸状の太陽電池素子を織って製造した布を用いて衣類を製造し、この布状の太陽電池素子により発電された電気によって衣類に取り付けた半導体デバイスを駆動させてもよい。 In addition, instead of each of the organic EL elements 401, 501, and 601 of the light emitting devices 400, 500a, 500b, and 600 shown in FIGS. A solar cell unit (solar power generation unit) such as a mold or a straight tube type can be manufactured. Thus, for example, a garment may be manufactured using a cloth manufactured by weaving a thread-like solar cell element, and a semiconductor device attached to the garment may be driven by electricity generated by the cloth-like solar cell element.
このような構成によれば、衣類を構成する布状の太陽電池素子により演算部、記憶部、操作部または表示部などに給電可能なウェアラブルコンピュータを製造することができる。なお、布状の太陽電池素子の発電した電力を蓄電する電池を備えることにより、電源レスのウェアラブルコンピュータを製造することもできる。この場合、衣類としては、コート、セーター、トレーナー、ジャケット、シャツ、スーツ、ズボン、スカートなどの衣服や、帽子、手袋などの小物でもよく、着衣状態で外側になるものに用いると発電効率がよく、表示部や操作部を使用する際に好ましい。また、衣類における半導体デバイスとしてコンピュータに代えて発光部や表示部を設けることにより、夜間など必要なときに発光させたり、各種情報（例えば所属情報）を表示されることが可能な衣類を製造してもよい。また、布状の太陽電池素子によって発電された電力を衣類に備えた電池に充電して別のデバイスに給電可能な構成とすることもできる。例えば、ポケットに無線式の給電装置を備えることで、無線式の受電装置を備えた携帯型の電子デバイスをポケットに収納しておくだけで充電することもできる。 According to such a configuration, it is possible to manufacture a wearable computer that can supply power to the arithmetic unit, the storage unit, the operation unit, the display unit, or the like by the cloth-like solar cell element that constitutes the clothing. In addition, a powerless wearable computer can be manufactured by providing a battery that stores electric power generated by the cloth-like solar cell element. In this case, clothes may be clothes such as coats, sweaters, trainers, jackets, shirts, suits, trousers, skirts, and small items such as hats and gloves. It is preferable when using a display unit or an operation unit. In addition, by providing a light emitting unit and a display unit instead of a computer as a semiconductor device in clothing, it is possible to manufacture clothing capable of emitting light when necessary, such as at night, and displaying various information (for example, belonging information). May be. Moreover, it can also be set as the structure which can supply the electric power generated with the cloth-like solar cell element to the battery with which the clothing was equipped, and can supply electric power to another device. For example, by providing a wireless power feeding device in a pocket, charging can be performed by simply storing a portable electronic device including a wireless power receiving device in the pocket.
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。 The embodiment of the present invention has been specifically described above. However, the present invention is not limited to the matters described as the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the technical idea of the present invention.
２ ノズル
５ ワイヤ
５ａ 絶縁ワイヤ
５ｂ 導電ワイヤ
７ 電極部
８ カメラ
１０ 制御手段
１２ 発光層
２３ 陽極
２４ 陰極
３１ 粒子
３２ 静電噴霧装置
１００ 薄膜形成装置
２００、３００ 有機ＥＬ素子
2 Nozzle 5 Wire 5a Insulated wire 5b Conductive wire 7 Electrode portion 8 Camera 10 Control means 12 Light emitting layer 23 Anode 24 Cathode 31 Particle 32 Electrostatic spraying device 100 Thin film forming device 200, 300 Organic EL element
Claims (16)
前記薄膜の原料となる液剤を前記ワイヤの径方向から前記ワイヤに向かって噴霧するノズルと、
前記ノズルと前記ワイヤとの間に所定の電圧を印加する電圧制御装置と、を有し、
前記電圧制御装置は、前記所定の電圧を印加して前記液剤を前記ノズルから前記ワイヤに向かって噴霧することにより、該ワイヤに前記薄膜を形成する、ことを特徴とする薄膜形成装置。 A thin film forming apparatus for forming a thin film on a wire by electrostatic spraying,
A nozzle that sprays the liquid agent as the raw material of the thin film from the radial direction of the wire toward the wire;
A voltage control device that applies a predetermined voltage between the nozzle and the wire,
The voltage control device forms the thin film on the wire by applying the predetermined voltage and spraying the liquid agent from the nozzle toward the wire.
前記複数のノズル部は、前記ワイヤに直交する面において互いに等しい角度で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。 The nozzle includes a plurality of nozzle portions,
2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of nozzle portions are arranged at an equal angle to each other on a plane orthogonal to the wire.
前記電圧制御装置は、前記ワイヤに対して前記所定の電圧を前記複数のノズル部のそれぞれに印加することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜形成装置。 The wire is grounded;
The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the voltage control device applies the predetermined voltage to each of the plurality of nozzle portions with respect to the wire.
第１の薄膜の原料となる第１の液剤を複数の方向から前記ワイヤに向かって噴霧する第１の複数のノズル部、および、該第１の複数のノズル部のそれぞれと該ワイヤとの間に第１の電圧を印加する第１の電圧制御装置を有する第１の静電噴霧装置と、
第２の薄膜の原料となる第２の液剤を複数の方向から前記ワイヤに向かって噴霧する第２の複数のノズル部、および、該第２の複数のノズル部のそれぞれと該ワイヤとの間に第２の電圧を印加する第２の電圧制御装置を有する第２の静電噴霧装置と、
前記ワイヤを移動させる移動装置と、を有し、
前記第１の電圧制御装置は、前記第１の電圧を印加して前記第１の液剤を前記第１の複数のノズル部から前記ワイヤに向かって噴霧することにより、該ワイヤに前記第１の薄膜を形成し、
前記移動装置は、前記第１の薄膜が形成されたワイヤを前記第２の静電噴霧装置まで移動させ、
前記第２の電圧制御装置は、前記第２の電圧を印加して前記第２の液剤を前記第２の複数のノズル部から前記ワイヤに向かって噴霧することにより、前記第１の薄膜が形成されたワイヤに前記第２の薄膜を形成する、ことを特徴とする薄膜形成装置。 A thin film forming apparatus for forming a thin film on a wire by electrostatic spraying,
A plurality of first nozzle parts spraying a first liquid agent as a raw material of the first thin film from a plurality of directions toward the wire; and between each of the first plurality of nozzle parts and the wire A first electrostatic spraying device having a first voltage control device for applying a first voltage to
A plurality of second nozzles for spraying a second liquid agent as a raw material of the second thin film from a plurality of directions toward the wire, and between each of the second plurality of nozzles and the wire A second electrostatic spraying device having a second voltage control device for applying a second voltage to
A moving device for moving the wire,
The first voltage control device applies the first voltage to spray the first liquid agent from the first plurality of nozzle portions toward the wire, whereby the first voltage is applied to the wire. Forming a thin film,
The moving device moves the wire on which the first thin film is formed to the second electrostatic spraying device,
The second voltage control device forms the first thin film by applying the second voltage and spraying the second liquid agent from the second plurality of nozzle portions toward the wire. A thin film forming apparatus, wherein the second thin film is formed on the formed wire.
前記第１の乾燥／焼成装置は、前記第１の薄膜が形成されたワイヤの乾燥および焼成を行い、
前記第２の静電噴霧装置は、前記第１の乾燥／焼成装置により前記第１の薄膜が形成されたワイヤの乾燥および焼成が行われた後に、該ワイヤに前記第２の薄膜を形成することを特徴とする請求項５に記載の薄膜形成装置。 A first drying / firing device for drying and firing the wire on which the first thin film is formed, between the first electrostatic spraying device and the second electrostatic spraying device;
The first drying / baking apparatus performs drying and baking of the wire on which the first thin film is formed,
The second electrostatic spraying device forms the second thin film on the wire after the wire on which the first thin film has been formed is dried and fired by the first drying / baking device. The thin film forming apparatus according to claim 5.
前記第２の乾燥／焼成装置は、前記第２の薄膜が形成されたワイヤの乾燥および焼成を行うことを特徴とする請求項６に記載の薄膜形成装置。 A second drying / firing device for drying and firing the wire formed with the second thin film between the second electrostatic spraying device and the moving device;
The thin film forming apparatus according to claim 6, wherein the second drying / baking apparatus performs drying and baking of the wire on which the second thin film is formed.
前記第２の複数のノズル部は、前記ワイヤに直交する面において互いに等しい第２の角度で配置されていることを特徴とする請求項５乃至５のいずれか１項に記載の薄膜形成装置。 The first plurality of nozzle portions are arranged at a first angle equal to each other in a plane orthogonal to the wire,
6. The thin film forming apparatus according to claim 5, wherein the second plurality of nozzle portions are arranged at a second angle that is equal to each other on a plane orthogonal to the wire.
前記第１の電圧制御装置は、前記ワイヤに対して前記第１の電圧を前記第１の複数のノズル部のそれぞれに印加し、
前記第２の電圧制御装置は、前記ワイヤに対して前記第２の電圧を前記第２の複数のノズル部のそれぞれに印加することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の薄膜形成装置。 The wire is grounded;
The first voltage control device applies the first voltage to the wire to each of the first plurality of nozzle portions,
The said 2nd voltage control apparatus applies the said 2nd voltage with respect to the said wire to each of a said 2nd several nozzle part, The any one of Claim 5 thru | or 8 characterized by the above-mentioned. Thin film forming equipment.
前記絶縁ワイヤの第１の領域に形成された第１の電極と、
前記絶縁ワイヤの前記第１の電極の上に形成された発光層と、
前記絶縁ワイヤの前記発光層の上に形成された第２の電極と、を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。 An insulated wire;
A first electrode formed in a first region of the insulated wire;
A light emitting layer formed on the first electrode of the insulated wire;
An organic EL element, comprising: a second electrode formed on the light emitting layer of the insulating wire.
前記薄膜形成装置は、
前記薄膜の原料となる液剤を前記ワイヤの径方向である複数の方向から前記絶縁ワイヤに向かって噴霧するノズルと、
前記ノズルと前記絶縁ワイヤとの間に所定の電圧を印加する電圧制御装置と、を有し、
前記電圧制御装置は、前記所定の電圧を印加して前記液剤を前記ノズルから前記絶縁ワイヤに向かって噴霧することにより、該絶縁ワイヤに前記薄膜を形成する、ことを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子。 The thin film constituting each of the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode is formed using a thin film forming apparatus that forms the thin film on the insulating wire by electrostatic spraying,
The thin film forming apparatus includes:
A nozzle that sprays a liquid agent that is a raw material of the thin film from a plurality of directions that are radial directions of the wire toward the insulating wire;
A voltage control device that applies a predetermined voltage between the nozzle and the insulated wire;
The said voltage control apparatus forms the said thin film in this insulation wire by applying the said predetermined voltage and spraying the said liquid agent toward the said insulation wire from the said nozzle. The organic EL element of description.
前記導電ワイヤの第１の領域に形成された絶縁層と、
前記導電ワイヤの第２の領域に形成された発光層と、
前記導電ワイヤの前記絶縁層および前記発光層の上に形成された第２の電極と、を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。 A conductive wire constituting the first electrode;
An insulating layer formed in a first region of the conductive wire;
A light emitting layer formed in a second region of the conductive wire;
An organic EL element comprising: a second electrode formed on the insulating layer and the light emitting layer of the conductive wire.
前記薄膜形成装置は、
前記薄膜の原料となる液剤を前記ワイヤの径方向から前記導電ワイヤに向かって噴霧するノズルと、
前記ノズルと前記導電ワイヤとの間に所定の電圧を印加する電圧制御装置と、を有し、
前記電圧制御装置は、前記所定の電圧を印加して前記液剤を前記ノズルから前記導電ワイヤに向かって噴霧することにより、該導電ワイヤに前記薄膜を形成する、ことを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬ素子。 The thin film constituting each of the insulating layer, the light emitting layer, and the second electrode is formed using a thin film forming apparatus that forms the thin film on the conductive wire by electrostatic spraying,
The thin film forming apparatus includes:
A nozzle for spraying a liquid agent as a raw material of the thin film from the radial direction of the wire toward the conductive wire;
A voltage control device for applying a predetermined voltage between the nozzle and the conductive wire,
The said voltage control apparatus forms the said thin film in this electrically conductive wire by applying the said predetermined voltage and spraying the said liquid agent toward the said electrically conductive wire from the said nozzle. The organic EL element of description.
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