凸版印刷機
【課題】被印刷基板上に転写不良のない均一な膜厚の印刷パターンを転写可能な凸版印刷機を提供すること。
【解決手段】被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、移動定盤と、回転式の版胴と、凸版と、アニロックスロールと、インキ供給装置と、前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させてインキを前記凸版上に転写する機構と、前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、を備え、前記凸版上に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、
前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上への転写を介して前記被印刷基板に転写するまでの間の、前記凸版上に前記インキが転写されている領域に配置されていることを特徴とする印刷機としたものである。
【解決手段】被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、移動定盤と、回転式の版胴と、凸版と、アニロックスロールと、インキ供給装置と、前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させてインキを前記凸版上に転写する機構と、前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、を備え、前記凸版上に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、
前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上への転写を介して前記被印刷基板に転写するまでの間の、前記凸版上に前記インキが転写されている領域に配置されていることを特徴とする印刷機としたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶剤に溶解してなるインキを被印刷基板上に印刷することにより均一な膜厚の印刷パターンを形成するための印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）は、二つの対向する電極基板間に有機発光材料を有する有機発光層が挟持された構造をもつ発光素子で、電圧の印加により陽極から正孔、陰極から電子が注入され、この正孔と電子の対が有機発光層表面あるいは内部で再結合することによって発生したエネルギーを光として取り出す素子である。有機発光層は一層から多層のものがあるが、効率よく発光させるためには、それぞれの層の膜厚コントロールが重要であり、例えば１００ｎｍ程度の薄膜にする必要がある。さらに、ディスプレイ化するためには有機発光層を均一な膜厚で高精細にパターニングする必要がある。
【０００３】
有機ＥＬ素子をフルカラー化するために発光層をパターニングする手段としては、低分子系材料を用いる場合は、所望の画素形状に応じたパターンが形成されたマスクを用いて、異なる発光色の発光材料を所望の画素に対応した部分に蒸着し形成する方法が行われている。この方法は所望の形状に薄膜を均一に形成する優れた方法であるが、蒸着される基板が大型になると、マスク精度の点からパターンの形成が困難になるという問題点がある。
【０００４】
一方、高分子系材料を用いる場合は、溶媒に溶解または分散させることにより有機高分子発光材料をインキ化し、主にインクジェット法によるパターン形成と、印刷によるパターン形成方法が提案されている。例えば、特開平１０−１２３７７号公報（特許文献１）に開示されているインクジェット法は、インクジェットノズルから溶剤に溶かした発光材料を基板上に噴出させ、基板上で乾燥させることで所望のパターンを得る方法である。しかしながら、ノズルから噴出されたインク液滴は球状であり、基板上に着弾する際にインクが円形状に広がることで、パターニング形状が悪い、着弾精度が低くパターンの直線性が得られないという問題点がある。これに対し、例えば、特開２００２−３０５０７７号公報（特許文献２）に開示されている手法では、予め基板上にフォトリソグラフィーなどを用いて、撥インク性が発現する材料でバンクを形成し、そこにインク液滴を着弾させることで、バンク形状に応じてインクがはじかれて、直線性のあるパターンが得られる。しかし、はじいたインクが画素内に戻るときに画素内部でインクが盛り上がり、画素内の有機発光層の膜厚にばらつきができてしまうという問題が残る。
【０００５】
印刷によるパターン形成方法としては、凹版印刷、平版印刷、スクリーン印刷、凸版印刷などが提案されている。しかしながら、被印刷基板としてガラス基板等を用いる有機ＥＬ素子やディスプレイでは、基板のキズやゆがみが好ましくないことから、グラビア印刷法のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きである。また、有機発光層形成材料を溶媒に溶解若しくは分散させたインキは一般に粘度が低いため、オフセット印刷やスクリーン印刷には適さない。これに対し、ゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法は、ガラス基板を傷つけることもなく、低粘度のインキにも適している。実際に、凸版印刷法による有機発光層の形成が提唱されている（特許文献３）。
【０００６】
凸版印刷法に用いられる印刷機のインキ供給ユニットでは、溶剤の揮発によるインキ粘度変化を抑制するために密閉系が多く採用されている。また、アニロックスロール表面の大気暴露を極力小さくしたユニットを使用することでアニロックスロール表面における溶剤揮発を抑制する装置も提案されている（特許文献４）。
【０００７】
凸版印刷法では、アニロックスロール上のインキを凸版に転写させた後、被印刷基板にパターニングする。このとき、薄膜形成のため凸版上に転写されたインキは微量であるため、常に全面にインキが存在するアニロックスロールと比較して溶剤の揮発が進行しやすい。凸版上で過度に乾燥が進行したインキは被印刷基板へのパターニング不良が起きる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献２】特開２００２−３０５０７７号公報
【特許文献３】特開２００８−２１６９４９号公報
【特許文献４】特開２００９−５９４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は被印刷基板上に転写不良のない均一な膜厚の印刷パターンを転写可能な凸版印刷機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、前記定盤上に配置される回転式の版胴と、前記版胴の周囲に配置された凸版と、前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、を備え、前記凸版上に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上への転写を介して前記被印刷基板に転写するまでの間の、前記凸版上に前記インキが転写されている領域に配置されていることを特徴とする印刷機である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、前記定盤上に配置される回転式の版胴と、前記版胴の周囲に配置された凸版と、前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、を備え、前記凸版に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上へ転写する領域と、前記凸版から前記被印刷基板へ転写する領域を除く全面に配置されていることを特徴とする印刷機である。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記版カバーの内面は、前記版胴の周囲に配置された前記凸版の曲率と同一の曲率をもつことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷機である。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記インキの粘度は２〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記版カバーの材料は金属であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記インキに用いる溶剤の沸点が１００〜２５０℃であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、前記版カバーは、該版カバーが前記凸版を覆う領域を調整する機構を持つことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明は、有機発光材料と溶剤からなるインキをアニロックスロール上に均一に塗布する工程と、前記アニロックスロール上のインキを凸版上に転写する工程と、前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程と、前記凸版上のインキを被印刷基板に転写する工程と、からなる有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程は、前記凸版を覆う版カバーと前記凸版とで作られる閉空間中で行なわれることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
以上より、本発明によれば、アニロックスロールから凸版へのインキの転写領域から凸版から被印刷基板へのインキの転写領域まで、または、アニロックスロールから凸版への転写領域と、凸版から被印刷基板への転写領域を除く凸版全面に、凸版の曲率と同一の曲率をもつ金属製の版カバーを設けることにより、インキを凸版上に転写した後、被印刷基板にパターニングするまでの間に、凸版上のインキの乾燥を抑制することで膜厚にムラの無い均一な印刷パターンが形成できる。
【００１９】
また、インキ粘度を２〜１２０ｍＰａ・ｓにすることにより、凸版上でのインキのレベリング性が向上し、面内の膜厚均一性を向上することができる。
【００２０】
また、インキに用いる溶剤の沸点が１００〜２５０℃にすることにより、アニロックスロールや凸版上に転写されたインキが不均一に乾燥されることを抑制し、被印刷基板に転写不良のない、均一な印刷パターンが形成でき、印刷パターン形成後に有機発光層中に溶剤が残存するといった問題が無い。
【００２１】
また、凸版を覆う版カバーに凸版を覆う領域を用いる溶剤の沸点に合わせて調整する機構を設けることで、アニロックスロールから凸版へのインキの転写に適した粘度と凸版から被印刷基板へのインキの転写に適した粘度が異なる場合でも、凸版上において凸版から被印刷基板への印刷に適した粘度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の印刷機の一例を説明する概略断面図
【図２】凸版から被印刷基板への転写領域を除く凸版全面を閉空間とした本発明の印刷機の一例を説明する概略断面図
【図３】従来の印刷機の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる印刷機の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００２４】
本発明の実施の形態に係る印刷機は、図１に示すように、回転式の版胴１０２、版胴１０２の周囲に形成される発光パターン形成用の凸版１０１と、被印刷基板１０６を搬送する移動定盤と、凸版１０１上にインキを供給するアニロックスロール１０４と、アニロックスロール１０４にインキを供給するインキ供給装置１０３と、凸版１０１上のインキの乾燥を防ぐ版カバー１０８を含んで構成されている。次に、本発明の各構成を詳細に説明する。
【００２５】
版胴１０２は移動定盤上に配置されるものであり、定位置に回転可能に支持されている。凸版１０１は、版胴１０２の周面に装着されている。アニロックスロール１０４は版胴１０２の回転軸線と平行にかつ凸版１０１の表面の版面と接触するように設置されている。インキ供給装置１０３はインキ供給装置１０３の種類に応じて、アニロックスロール１０４とインキ供給装置１０３の供給口とが接するよう設置されている。被印刷基板１０６は移動定盤上に載置されている。移動定盤は版胴１０２の回転軸と直交する方向に水平に移動するよう設置されている。版カバー１０８は被印刷基板１０６及びアニロックスロール１０４が凸版１０１と接する部分とその周囲以外の凸版１０１の周囲に、版カバー１０８内部表面と凸版１０１の版面が接触せずに凸版１０１の版面を覆って設置されている。
【００２６】
アニロックスロール１０４の回転に伴い、インキ供給装置１０３から供給されたインキはアニロックスロール１０４表面に均一に保持されたあと、版胴１０２に取り付けされた凸版１０１の版面に転移する。被印刷基板１０６は摺動可能な移動定盤上に固定され、凸版１０１のパターンと基板のパターンの位置調整機構により、位置調整しながら印刷開始位置まで移動する。印刷開始位置からは被印刷基板１０６は凸版１０１の凸部と接して版胴１０２の回転と同期しながら移動し、凸版１０１から被印刷基板１０６の所定位置にパターニングしてインキを転写し、有機機能層を形成する。被印刷基板１０６にインキパターンが設けられた後は、必要に応じてオーブンなどによる乾燥工程を設けることができる。
【００２７】
本発明の実施の形態に係るアニロックスロール１０４は、版胴１０２の周速と同一の周速で回転しながらインキを凸版１０１に供給するものである。アニロックスロール１０４はクロム製やセラミックス製のものを用いることができ、アニロックスロール１０４の外周面には、インキを保持するための細かい孔や凹部、セル状などのパターンが形成されていることが望ましい。
【００２８】
アニロックスロール１０４と凸版１０１とが当接する位置は、インキ供給手段が移動定盤及び被印刷基板１０６と干渉しない限り、出来るだけ版胴１０２の直下、すなわち版胴１０２の回転に伴い凸版１０１と被印刷基板１０６とが接触する点に近い方が、凸版１０１へのインキ供給位置から凸版１０１と被印刷基板１０６との接触点までの間の距離を短くできると同時に凸版１０１の版面にインキが塗布されている時間が短くなり、インキの乾燥が防げるため望ましい。
【００２９】
本発明の実施の形態に係るインキ供給装置１０３は、滴下型のインキ供給装置１０３、ファウンテンロール、ダイコーター、キャップコーターなどのコーターやそれらを組み合わせたものなどを用いることができる。また、アニロックスロール１０４上に均一にインキを供給する為にドクターブレードを併設することが望ましい。さらに、インキ供給装置１０３にインキを補充するインキ補充装置（図示せず）や、インキを保存するインキタンク（図示せず）が接続されていることが望ましい。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る凸版１０１に用いられる凸版１０１の基材となる材料は、印刷に対する機械的強度を有すれば良く、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの公知の合成樹脂、鉄や銅、アルミニウムといった公知の金属、またはそれらの積層体を用いることができる。
【００３１】
さらに、凸版１０１を構成する基材としては、高い寸法安定性を保持するものが望ましく、基材として用いられる材料としては金属が好適に使用される。基材として用いられる金属としては鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン、クロム、金、銀やそれらの合金、積層体などが挙げられるが、特に、加工性、経済性から鉄を主成分とするスチール基材やアルミ基材を好適に用いることができる。
【００３２】
凸版１０１の版面を樹脂で形成する場合、その版面上の凸部の形成方法としてはポジ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法、ネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法、射出成型、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法、レーザーアブレーション法等の種々のパターン成型法を用いることができるが、パターンの高精細さの観点から、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法が望ましく、また、要求精度の凸版を形成可能なネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法が最も望ましい。
【００３３】
感光光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法を凸部パターン形成法として適用する場合、基材層、反射抑制層、感光性樹脂層が順次積層されている板状感光性樹脂積層体から凸版１０１の凸部を形成することが最も望ましい。感光性樹脂層の成型方法は、射出成型法、突出成型法、ラミネート法、バーコート法、スリットコート法、カンマコート法などの公知の方法を用いることができる。
【００３４】
凸版１０１の版面を樹脂で形成する場合、用いる樹脂としてはインキに対する耐溶剤性があればよく、ニトリルゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどのゴムの他に、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂やそれらの共重合体、セルロース誘導体などや、フッ素系エラストマーやポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ六フッ化ビニリデンやそれらの共重合体といったフッ素系樹脂から一種類以上を選択することができる。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る凸版１０１は、上記のように基材上に凸部パターンが形成された凸版１０１を版胴１０２に巻きつけて使用されるが、版胴１０２を基材として直接版胴１０２に凸部パターンを形成しても良い。
【００３６】
上記凸版１０１を用いた印刷において、アニロックスロール１０４から凸版１０１表面に転写されたインキは乾燥し易く、乾燥により凸版１０１上のインキの粘度分布に偏りが生じたりインキが固化すると、被印刷基板１０６に形成される有機発光層の厚みにムラが生じる。
そこで、凸版１０１の周面の大気と接触する部分を版カバー１０８で覆うことにより、凸版１０１表面に転写されたインキの乾燥を抑制してムラなく有機発光層を形成することができる。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態に係る版カバー１０８について説明する。
図１は、本発明に係る印刷機を用いてインキ供給装置１０３からアニロックスロール１０４上に供給されたインキが凸版１０１を経て被印刷基板１０６上に転写される印刷工程に於いて、アニロックスロール１０４から凸版１０１へのインキの転写から、凸版１０１から被印刷基板１０６へのインキの転写までの領域を閉空間とする版カバー１０８を説明する概略断面図である。
【００３８】
図１に示すように、インキの凸版１０１上での乾燥を抑制するために版カバー１０８を設置することで、大気暴露による凸版１０１上のインキの乾燥を抑制できる。版カバー１０８は、アニロックスロール１０４及び被印刷基板１０６やそれらに付随する装置、並びに移動定盤と移動定盤上の被印刷基板１０６の移動に支障が無いように、アニロックスロール１０４から凸版１０１上へインキを転写する領域から、凸版１０１から被印刷基板１０６にインキを転写する領域までの大気暴露しうる領域をできる限り覆うような形状であることが望ましい。
【００３９】
また、凸版１０１の曲率と版カバー１０８の曲率を合わせ、凸版１０１の版面と版カバー１０８の内壁が触れないように凸版１０１と版カバー１０８を肉薄して設置することで、凸版１０１と版カバー１０８の間のインキの溶剤が蒸発しうる空間を狭め、アニロックスロール１０４から凸版１０１へ転写した後の溶剤の蒸発量を減らしてインキの乾燥をより抑えることができる。この様な形状としては、少なくとも凸版１０１の版面と対面する版カバー１０８の内面の曲率が凸版１０１の曲率と等しければよく、例えば凸版１０１と同じ曲率の円筒形の一部を切り取った曲板状などが挙げられる。その他の版カバー１０８の形状としては、インキの乾燥を防ぐ形状であればよく、凸版１０１の曲率に合わせて平面の板を組み合わせた形状や、凸版１０１の曲率とは異なる曲率の円筒の一部の形状であっても良い。
【００４０】
さらに、インキに用いられる溶剤の沸点に応じて、凸版１０１の乾燥状態を制御するための開閉可能な窓を版カバー１０８に設けたり、凸版１０１の一部を大気暴露にできるように版カバー１０８の一部を着脱可能又は伸縮可能な機構を設けることもでき、アニロックスロール１０４から凸版１０１へのインキの転写に適した粘度と凸版１０１から被印刷基板１０６へのインキの転写に適した粘度が異なる場合でも、凸版１０１上において凸版１０１から被印刷基板１０６への印刷に適した粘度に調整することができる。
【００４１】
上記の様に版カバー１０８はインキ供給装置１０３側にのみ取り付け、被印刷基板１０６にインキを印刷した後の凸版１０１は大気中に露出されていても良いが、図２に示すようにアニロックスロール１０４から凸版１０１へのインキの転写領域及び凸版１０１から被印刷基板１０６へのインキの転写領域を除く凸版１０１全面を閉空間とするようにカバーを設置することもでき、この場合印刷中の凸版１０１に外部からの埃などの異物が付着することを防ぐこともできるため特に望ましい。さらに、印刷前のアニロックスロール１０４から被印刷基板１０６までの版カバー１０８と、印刷後の被印刷基板１０６からアニロックスロール１０４までの版カバー１０８とは一体となり、アニロックスロール１０４と凸版１０１が接触する領域及び凸版１０１と被印刷基板１０６が接触する領域にのみ開口部を有する円筒形であっても良い。なお、版カバー１０８の形状が上記のうちのいずれの場合でも、凸版１０１の洗浄のために版カバー１０８は印刷機から着脱可能な形状であることが望ましい。
【００４２】
版カバー１０８の材料としては、インキに用いられる溶剤の蒸気を透過又は吸収する、溶剤蒸気によって溶解する、溶剤分子と反応するといった問題が無く、インキの乾燥を防ぐことができるものであれば良い。上記のような溶媒による問題が生じないプラスチック板やフィルムを用いることができるが、用いられる溶剤は一般に有機溶媒であるため、金属が好適に用いることができ、特に、加工性や安定性、経済性に優れた鉄やアルミニウムを用いることが望ましい。
【００４３】
使用するインキは、アニロックスロール１０４への塗工に用いるインキ供給装置１０３に及びアニロックスロール１０４から凸版１０１への転写を考慮し適した粘度に調整し、インキの粘度は２〜１２０ｍＰａ・ｓとすることが望ましい。本実施の形態で用いる凸版印刷法ではアニロックスから凸版１０１上へのインキの転写が最初に行われるが、１２０ｍＰａ・ｓ以上の粘度ではアニロックスから凸版１０１上へインキが転写した後、凸版１０１上で十分インキがレベリングせず、ムラの原因になる。また、２ｍＰａ・ｓ以下では、画素内ではじきムラが発生しやすく、ムラの原因になる。
【００４４】
アニロックスロール１０４から凸版１０１上に転写されるインキ量は、被印刷基板１０６に成膜する膜厚によって決定するが、インキ濃度とアニロックスロール１０４セル容積を調整してすることで凸版１０１上に転写されるインキ量を一定にすることが望ましい。
【００４５】
使用するインキに用いる溶剤は、印刷するパターン全域が被印刷基板１０６に良好な形状で転写されるように、パターン内におけるインキの乾燥の程度に差が生じにくいように、沸点が１００〜２５０℃の溶剤を用いることが望ましく、この様な溶媒としては、例えば、キシレン、トルエンなどがある。沸点が１００℃未満の溶剤を用いた場合には、版カバー１０８を設けてもインキの乾燥による有機発光層のムラを防ぐことができず、また、沸点が２５０℃より高いものを用いた場合には、有機発光層形成後の乾燥のための時間の増大や、乾燥のための加熱温度が高くなり有機発光層やその他の層を破損したり、有機発光層中に溶剤が残存する恐れがある。
【００４６】
本発明の実施の形態に係るインキに溶解して使用される有機発光材料としては、クマリン系、ペリレン系、ピレン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系、白金錯体系、ユーロピウム錯体系等の低分子発光性色素を、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に溶解若しくは高分子に共重合させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系等の高分子発光体を用いることができる。
【００４７】
また、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポリフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光対等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料を、高分子中に分散させたものが使用できる。高分子としてはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等が使用できる。また、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子発光材料であってもよい。また、溶剤に溶解でき、本発明の印刷機で印刷できるものであれば、低分子発光性色素を溶剤に溶解させたものも用いることもできる。
【実施例１】
【００４８】
以下に、実施例及び比較例を示す。
（被印刷基板１０６の作製）
被印刷基板１０６として、支持体上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタと、その上方に形成された平坦化層と、平坦化層状にコンタクトホールによって前記薄膜トランジスタと導通が図られている画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。画素サイズの１辺は、１５０μｍ角であり、ＲＧＢのサブピクセルのサイズは５０×１５０μｍである。
【００４９】
前記アクティブマトリクス基板上に設けられている画素電極の端部を被覆し画素を区画するような形状で隔壁を形成した。この隔壁の形成は、日本ゼオン社製ポジレジストＺＷＤ６２１６−６をスピンコータにてアクティブマトリクス基板の全面に乾燥後の膜厚が１μｍであるように成膜した後、フォトリソグラフィーによって各サブピクセルの４辺に線幅２０μｍの隔壁を形成した。
【００５０】
画素電極の上にスピンコート法により正孔輸送層として、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ン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）１．５ｗｔ％水溶液が１００ｎｍの膜厚で成膜した。さらに、この成膜されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ薄膜は、減圧下１００℃で１時間乾燥することで、被印刷基板１０６を作製した。
【００５１】
（インキの作製）
赤色、緑色、青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色からなる以下のインキは、キシレンに溶解し調整した。赤色発光インキ（Ｒ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製赤色発光材料、商品名Ｒｅｄ１１００）である。緑色発光インキ（Ｇ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製緑色発光材料、商品名Ｇｒｅｅｎ１３００）である。青色発光インキ（Ｂ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製青色発光材料、商品名Ｂｌｕｅ１１００）である。
【００５２】
（凸版１０１の作製）
厚さ２５０μｍのニッケル材を感光性凸版１０１の基材として、前記基材の上に黒色顔料を混錬したアクリルバインダー樹脂溶液を乾燥膜厚が１０μｍになるように塗布して乾燥し、反射防止層を形成した。
【００５３】
水溶性ポリアミドを主成分とし、ラジカル重合性モノマーとしてとしてジペンタエリスリトールヘキサキスアクリレート、光重合開始剤として２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）を混錬した感光性樹脂組成物が、前記基材の表面に版材の総厚が３１０μｍとなるように溶融塗工したものを感光性樹脂層とし、ポリビニルアルコール溶液を乾燥膜厚１μｍになるように塗布したポリエチレンテレフタレートフィルム（フィルム厚み１２５μｍ：帝人デュポンフィルム社製）をラミネートした。
【００５４】
合成石英基材のクロムマスクを凸版パターンの原版とし、このマスクをプロキシミティ露光装置にセットしたものを用いて凸版を露光することで所望のパターンが形成された凸版１０１を作製した。
【００５５】
（印刷工程）
感光性凸版１０１を枚葉式の凸版印刷機の版胴１０２に固定した。次に、インキをインキ供給装置１０３に供給し、アニロックスロール１０４を回転させることで全面にインキングする。アニロックスロール１０４は６００ライン／インチのアニロックスロールを使用した。その後、アニロックスロール１０４上の余剰インキをドクターブレード１０５でかき取り、感光性凸版１０１の凸部のラインパターンをインキングした。
【００５６】
このとき、図１に示すように、アニロックスロールからインキを転写した後の凸版表面が被印刷基板１０６に転写するまでの領域が閉空間となるようにアルミ板から成る版カバー１０８で覆った。
【００５７】
前記のようにインキングされた感光性凸版１０１を被印刷基板１０６に押し当てることで、被印刷基板１０６の上にストライプパターンを印刷した。この工程を赤色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層それぞれに繰り返すことで有機発光層パターンを得た。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った。
【００５８】
前記のように形成されたパターン各色の平均膜厚は８０ｎｍ程度であり、一般的な統計的手法である３σ法を用い、σを標準偏差とした場合の膜厚のばらつきの値３σは１０ｎｍであった。
【００５９】
また、印刷により形成した有機発光層上に真空蒸着法によってカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ成膜し、その後ガラスキャップを用いて封止することで有機ＥＬ表示素子を作成した。
【００６０】
前記表示素子について点灯表示確認を行ったところ、パネル全面においてムラの無い良好な発光が得られた。
【００６１】
＜比較例＞
比較例として、図３に示すように凸版上のインキ乾燥を抑制できない構造の印刷機を使用して印刷をした例を示す。
【００６２】
図３に示すような印刷機を使用して実施例と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
【００６３】
形成されたパターン各色の平均膜厚は８０ｎｍ程度で実施例と同等であるが、３σの値は、２０ｎｍと大きく、転写パターンの中央部と外周部で顕著な膜厚差が確認された。
【００６４】
前記のように作成された表示素子について点灯表示確認を行ったところ、発光ムラが確認された。
表１に実施例と比較例のパネル点灯結果を以下に示す。
【００６５】
【表１】
【符号の説明】
【００６６】
１０１・・・凸版
１０２・・・版胴
１０３・・・インキ供給装置
１０４・・・アニロックスロール
１０５・・・ドクターブレード
１０６・・・被印刷基板
１０７・・・移動定盤
１０８・・・版カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶剤に溶解してなるインキを被印刷基板上に印刷することにより均一な膜厚の印刷パターンを形成するための印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）は、二つの対向する電極基板間に有機発光材料を有する有機発光層が挟持された構造をもつ発光素子で、電圧の印加により陽極から正孔、陰極から電子が注入され、この正孔と電子の対が有機発光層表面あるいは内部で再結合することによって発生したエネルギーを光として取り出す素子である。有機発光層は一層から多層のものがあるが、効率よく発光させるためには、それぞれの層の膜厚コントロールが重要であり、例えば１００ｎｍ程度の薄膜にする必要がある。さらに、ディスプレイ化するためには有機発光層を均一な膜厚で高精細にパターニングする必要がある。
【０００３】
有機ＥＬ素子をフルカラー化するために発光層をパターニングする手段としては、低分子系材料を用いる場合は、所望の画素形状に応じたパターンが形成されたマスクを用いて、異なる発光色の発光材料を所望の画素に対応した部分に蒸着し形成する方法が行われている。この方法は所望の形状に薄膜を均一に形成する優れた方法であるが、蒸着される基板が大型になると、マスク精度の点からパターンの形成が困難になるという問題点がある。
【０００４】
一方、高分子系材料を用いる場合は、溶媒に溶解または分散させることにより有機高分子発光材料をインキ化し、主にインクジェット法によるパターン形成と、印刷によるパターン形成方法が提案されている。例えば、特開平１０−１２３７７号公報（特許文献１）に開示されているインクジェット法は、インクジェットノズルから溶剤に溶かした発光材料を基板上に噴出させ、基板上で乾燥させることで所望のパターンを得る方法である。しかしながら、ノズルから噴出されたインク液滴は球状であり、基板上に着弾する際にインクが円形状に広がることで、パターニング形状が悪い、着弾精度が低くパターンの直線性が得られないという問題点がある。これに対し、例えば、特開２００２−３０５０７７号公報（特許文献２）に開示されている手法では、予め基板上にフォトリソグラフィーなどを用いて、撥インク性が発現する材料でバンクを形成し、そこにインク液滴を着弾させることで、バンク形状に応じてインクがはじかれて、直線性のあるパターンが得られる。しかし、はじいたインクが画素内に戻るときに画素内部でインクが盛り上がり、画素内の有機発光層の膜厚にばらつきができてしまうという問題が残る。
【０００５】
印刷によるパターン形成方法としては、凹版印刷、平版印刷、スクリーン印刷、凸版印刷などが提案されている。しかしながら、被印刷基板としてガラス基板等を用いる有機ＥＬ素子やディスプレイでは、基板のキズやゆがみが好ましくないことから、グラビア印刷法のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きである。また、有機発光層形成材料を溶媒に溶解若しくは分散させたインキは一般に粘度が低いため、オフセット印刷やスクリーン印刷には適さない。これに対し、ゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法は、ガラス基板を傷つけることもなく、低粘度のインキにも適している。実際に、凸版印刷法による有機発光層の形成が提唱されている（特許文献３）。
【０００６】
凸版印刷法に用いられる印刷機のインキ供給ユニットでは、溶剤の揮発によるインキ粘度変化を抑制するために密閉系が多く採用されている。また、アニロックスロール表面の大気暴露を極力小さくしたユニットを使用することでアニロックスロール表面における溶剤揮発を抑制する装置も提案されている（特許文献４）。
【０００７】
凸版印刷法では、アニロックスロール上のインキを凸版に転写させた後、被印刷基板にパターニングする。このとき、薄膜形成のため凸版上に転写されたインキは微量であるため、常に全面にインキが存在するアニロックスロールと比較して溶剤の揮発が進行しやすい。凸版上で過度に乾燥が進行したインキは被印刷基板へのパターニング不良が起きる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献２】特開２００２−３０５０７７号公報
【特許文献３】特開２００８−２１６９４９号公報
【特許文献４】特開２００９−５９４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は被印刷基板上に転写不良のない均一な膜厚の印刷パターンを転写可能な凸版印刷機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、前記定盤上に配置される回転式の版胴と、前記版胴の周囲に配置された凸版と、前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、を備え、前記凸版上に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上への転写を介して前記被印刷基板に転写するまでの間の、前記凸版上に前記インキが転写されている領域に配置されていることを特徴とする印刷機である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、前記定盤上に配置される回転式の版胴と、前記版胴の周囲に配置された凸版と、前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、を備え、前記凸版に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上へ転写する領域と、前記凸版から前記被印刷基板へ転写する領域を除く全面に配置されていることを特徴とする印刷機である。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記版カバーの内面は、前記版胴の周囲に配置された前記凸版の曲率と同一の曲率をもつことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷機である。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記インキの粘度は２〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記版カバーの材料は金属であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記インキに用いる溶剤の沸点が１００〜２５０℃であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、前記版カバーは、該版カバーが前記凸版を覆う領域を調整する機構を持つことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の印刷機である。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明は、有機発光材料と溶剤からなるインキをアニロックスロール上に均一に塗布する工程と、前記アニロックスロール上のインキを凸版上に転写する工程と、前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程と、前記凸版上のインキを被印刷基板に転写する工程と、からなる有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程は、前記凸版を覆う版カバーと前記凸版とで作られる閉空間中で行なわれることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
以上より、本発明によれば、アニロックスロールから凸版へのインキの転写領域から凸版から被印刷基板へのインキの転写領域まで、または、アニロックスロールから凸版への転写領域と、凸版から被印刷基板への転写領域を除く凸版全面に、凸版の曲率と同一の曲率をもつ金属製の版カバーを設けることにより、インキを凸版上に転写した後、被印刷基板にパターニングするまでの間に、凸版上のインキの乾燥を抑制することで膜厚にムラの無い均一な印刷パターンが形成できる。
【００１９】
また、インキ粘度を２〜１２０ｍＰａ・ｓにすることにより、凸版上でのインキのレベリング性が向上し、面内の膜厚均一性を向上することができる。
【００２０】
また、インキに用いる溶剤の沸点が１００〜２５０℃にすることにより、アニロックスロールや凸版上に転写されたインキが不均一に乾燥されることを抑制し、被印刷基板に転写不良のない、均一な印刷パターンが形成でき、印刷パターン形成後に有機発光層中に溶剤が残存するといった問題が無い。
【００２１】
また、凸版を覆う版カバーに凸版を覆う領域を用いる溶剤の沸点に合わせて調整する機構を設けることで、アニロックスロールから凸版へのインキの転写に適した粘度と凸版から被印刷基板へのインキの転写に適した粘度が異なる場合でも、凸版上において凸版から被印刷基板への印刷に適した粘度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の印刷機の一例を説明する概略断面図
【図２】凸版から被印刷基板への転写領域を除く凸版全面を閉空間とした本発明の印刷機の一例を説明する概略断面図
【図３】従来の印刷機の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる印刷機の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００２４】
本発明の実施の形態に係る印刷機は、図１に示すように、回転式の版胴１０２、版胴１０２の周囲に形成される発光パターン形成用の凸版１０１と、被印刷基板１０６を搬送する移動定盤と、凸版１０１上にインキを供給するアニロックスロール１０４と、アニロックスロール１０４にインキを供給するインキ供給装置１０３と、凸版１０１上のインキの乾燥を防ぐ版カバー１０８を含んで構成されている。次に、本発明の各構成を詳細に説明する。
【００２５】
版胴１０２は移動定盤上に配置されるものであり、定位置に回転可能に支持されている。凸版１０１は、版胴１０２の周面に装着されている。アニロックスロール１０４は版胴１０２の回転軸線と平行にかつ凸版１０１の表面の版面と接触するように設置されている。インキ供給装置１０３はインキ供給装置１０３の種類に応じて、アニロックスロール１０４とインキ供給装置１０３の供給口とが接するよう設置されている。被印刷基板１０６は移動定盤上に載置されている。移動定盤は版胴１０２の回転軸と直交する方向に水平に移動するよう設置されている。版カバー１０８は被印刷基板１０６及びアニロックスロール１０４が凸版１０１と接する部分とその周囲以外の凸版１０１の周囲に、版カバー１０８内部表面と凸版１０１の版面が接触せずに凸版１０１の版面を覆って設置されている。
【００２６】
アニロックスロール１０４の回転に伴い、インキ供給装置１０３から供給されたインキはアニロックスロール１０４表面に均一に保持されたあと、版胴１０２に取り付けされた凸版１０１の版面に転移する。被印刷基板１０６は摺動可能な移動定盤上に固定され、凸版１０１のパターンと基板のパターンの位置調整機構により、位置調整しながら印刷開始位置まで移動する。印刷開始位置からは被印刷基板１０６は凸版１０１の凸部と接して版胴１０２の回転と同期しながら移動し、凸版１０１から被印刷基板１０６の所定位置にパターニングしてインキを転写し、有機機能層を形成する。被印刷基板１０６にインキパターンが設けられた後は、必要に応じてオーブンなどによる乾燥工程を設けることができる。
【００２７】
本発明の実施の形態に係るアニロックスロール１０４は、版胴１０２の周速と同一の周速で回転しながらインキを凸版１０１に供給するものである。アニロックスロール１０４はクロム製やセラミックス製のものを用いることができ、アニロックスロール１０４の外周面には、インキを保持するための細かい孔や凹部、セル状などのパターンが形成されていることが望ましい。
【００２８】
アニロックスロール１０４と凸版１０１とが当接する位置は、インキ供給手段が移動定盤及び被印刷基板１０６と干渉しない限り、出来るだけ版胴１０２の直下、すなわち版胴１０２の回転に伴い凸版１０１と被印刷基板１０６とが接触する点に近い方が、凸版１０１へのインキ供給位置から凸版１０１と被印刷基板１０６との接触点までの間の距離を短くできると同時に凸版１０１の版面にインキが塗布されている時間が短くなり、インキの乾燥が防げるため望ましい。
【００２９】
本発明の実施の形態に係るインキ供給装置１０３は、滴下型のインキ供給装置１０３、ファウンテンロール、ダイコーター、キャップコーターなどのコーターやそれらを組み合わせたものなどを用いることができる。また、アニロックスロール１０４上に均一にインキを供給する為にドクターブレードを併設することが望ましい。さらに、インキ供給装置１０３にインキを補充するインキ補充装置（図示せず）や、インキを保存するインキタンク（図示せず）が接続されていることが望ましい。
【００３０】
本発明の実施の形態に係る凸版１０１に用いられる凸版１０１の基材となる材料は、印刷に対する機械的強度を有すれば良く、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの公知の合成樹脂、鉄や銅、アルミニウムといった公知の金属、またはそれらの積層体を用いることができる。
【００３１】
さらに、凸版１０１を構成する基材としては、高い寸法安定性を保持するものが望ましく、基材として用いられる材料としては金属が好適に使用される。基材として用いられる金属としては鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン、クロム、金、銀やそれらの合金、積層体などが挙げられるが、特に、加工性、経済性から鉄を主成分とするスチール基材やアルミ基材を好適に用いることができる。
【００３２】
凸版１０１の版面を樹脂で形成する場合、その版面上の凸部の形成方法としてはポジ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法、ネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法、射出成型、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法、レーザーアブレーション法等の種々のパターン成型法を用いることができるが、パターンの高精細さの観点から、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法が望ましく、また、要求精度の凸版を形成可能なネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法が最も望ましい。
【００３３】
感光光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法を凸部パターン形成法として適用する場合、基材層、反射抑制層、感光性樹脂層が順次積層されている板状感光性樹脂積層体から凸版１０１の凸部を形成することが最も望ましい。感光性樹脂層の成型方法は、射出成型法、突出成型法、ラミネート法、バーコート法、スリットコート法、カンマコート法などの公知の方法を用いることができる。
【００３４】
凸版１０１の版面を樹脂で形成する場合、用いる樹脂としてはインキに対する耐溶剤性があればよく、ニトリルゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどのゴムの他に、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂やそれらの共重合体、セルロース誘導体などや、フッ素系エラストマーやポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ六フッ化ビニリデンやそれらの共重合体といったフッ素系樹脂から一種類以上を選択することができる。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る凸版１０１は、上記のように基材上に凸部パターンが形成された凸版１０１を版胴１０２に巻きつけて使用されるが、版胴１０２を基材として直接版胴１０２に凸部パターンを形成しても良い。
【００３６】
上記凸版１０１を用いた印刷において、アニロックスロール１０４から凸版１０１表面に転写されたインキは乾燥し易く、乾燥により凸版１０１上のインキの粘度分布に偏りが生じたりインキが固化すると、被印刷基板１０６に形成される有機発光層の厚みにムラが生じる。
そこで、凸版１０１の周面の大気と接触する部分を版カバー１０８で覆うことにより、凸版１０１表面に転写されたインキの乾燥を抑制してムラなく有機発光層を形成することができる。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態に係る版カバー１０８について説明する。
図１は、本発明に係る印刷機を用いてインキ供給装置１０３からアニロックスロール１０４上に供給されたインキが凸版１０１を経て被印刷基板１０６上に転写される印刷工程に於いて、アニロックスロール１０４から凸版１０１へのインキの転写から、凸版１０１から被印刷基板１０６へのインキの転写までの領域を閉空間とする版カバー１０８を説明する概略断面図である。
【００３８】
図１に示すように、インキの凸版１０１上での乾燥を抑制するために版カバー１０８を設置することで、大気暴露による凸版１０１上のインキの乾燥を抑制できる。版カバー１０８は、アニロックスロール１０４及び被印刷基板１０６やそれらに付随する装置、並びに移動定盤と移動定盤上の被印刷基板１０６の移動に支障が無いように、アニロックスロール１０４から凸版１０１上へインキを転写する領域から、凸版１０１から被印刷基板１０６にインキを転写する領域までの大気暴露しうる領域をできる限り覆うような形状であることが望ましい。
【００３９】
また、凸版１０１の曲率と版カバー１０８の曲率を合わせ、凸版１０１の版面と版カバー１０８の内壁が触れないように凸版１０１と版カバー１０８を肉薄して設置することで、凸版１０１と版カバー１０８の間のインキの溶剤が蒸発しうる空間を狭め、アニロックスロール１０４から凸版１０１へ転写した後の溶剤の蒸発量を減らしてインキの乾燥をより抑えることができる。この様な形状としては、少なくとも凸版１０１の版面と対面する版カバー１０８の内面の曲率が凸版１０１の曲率と等しければよく、例えば凸版１０１と同じ曲率の円筒形の一部を切り取った曲板状などが挙げられる。その他の版カバー１０８の形状としては、インキの乾燥を防ぐ形状であればよく、凸版１０１の曲率に合わせて平面の板を組み合わせた形状や、凸版１０１の曲率とは異なる曲率の円筒の一部の形状であっても良い。
【００４０】
さらに、インキに用いられる溶剤の沸点に応じて、凸版１０１の乾燥状態を制御するための開閉可能な窓を版カバー１０８に設けたり、凸版１０１の一部を大気暴露にできるように版カバー１０８の一部を着脱可能又は伸縮可能な機構を設けることもでき、アニロックスロール１０４から凸版１０１へのインキの転写に適した粘度と凸版１０１から被印刷基板１０６へのインキの転写に適した粘度が異なる場合でも、凸版１０１上において凸版１０１から被印刷基板１０６への印刷に適した粘度に調整することができる。
【００４１】
上記の様に版カバー１０８はインキ供給装置１０３側にのみ取り付け、被印刷基板１０６にインキを印刷した後の凸版１０１は大気中に露出されていても良いが、図２に示すようにアニロックスロール１０４から凸版１０１へのインキの転写領域及び凸版１０１から被印刷基板１０６へのインキの転写領域を除く凸版１０１全面を閉空間とするようにカバーを設置することもでき、この場合印刷中の凸版１０１に外部からの埃などの異物が付着することを防ぐこともできるため特に望ましい。さらに、印刷前のアニロックスロール１０４から被印刷基板１０６までの版カバー１０８と、印刷後の被印刷基板１０６からアニロックスロール１０４までの版カバー１０８とは一体となり、アニロックスロール１０４と凸版１０１が接触する領域及び凸版１０１と被印刷基板１０６が接触する領域にのみ開口部を有する円筒形であっても良い。なお、版カバー１０８の形状が上記のうちのいずれの場合でも、凸版１０１の洗浄のために版カバー１０８は印刷機から着脱可能な形状であることが望ましい。
【００４２】
版カバー１０８の材料としては、インキに用いられる溶剤の蒸気を透過又は吸収する、溶剤蒸気によって溶解する、溶剤分子と反応するといった問題が無く、インキの乾燥を防ぐことができるものであれば良い。上記のような溶媒による問題が生じないプラスチック板やフィルムを用いることができるが、用いられる溶剤は一般に有機溶媒であるため、金属が好適に用いることができ、特に、加工性や安定性、経済性に優れた鉄やアルミニウムを用いることが望ましい。
【００４３】
使用するインキは、アニロックスロール１０４への塗工に用いるインキ供給装置１０３に及びアニロックスロール１０４から凸版１０１への転写を考慮し適した粘度に調整し、インキの粘度は２〜１２０ｍＰａ・ｓとすることが望ましい。本実施の形態で用いる凸版印刷法ではアニロックスから凸版１０１上へのインキの転写が最初に行われるが、１２０ｍＰａ・ｓ以上の粘度ではアニロックスから凸版１０１上へインキが転写した後、凸版１０１上で十分インキがレベリングせず、ムラの原因になる。また、２ｍＰａ・ｓ以下では、画素内ではじきムラが発生しやすく、ムラの原因になる。
【００４４】
アニロックスロール１０４から凸版１０１上に転写されるインキ量は、被印刷基板１０６に成膜する膜厚によって決定するが、インキ濃度とアニロックスロール１０４セル容積を調整してすることで凸版１０１上に転写されるインキ量を一定にすることが望ましい。
【００４５】
使用するインキに用いる溶剤は、印刷するパターン全域が被印刷基板１０６に良好な形状で転写されるように、パターン内におけるインキの乾燥の程度に差が生じにくいように、沸点が１００〜２５０℃の溶剤を用いることが望ましく、この様な溶媒としては、例えば、キシレン、トルエンなどがある。沸点が１００℃未満の溶剤を用いた場合には、版カバー１０８を設けてもインキの乾燥による有機発光層のムラを防ぐことができず、また、沸点が２５０℃より高いものを用いた場合には、有機発光層形成後の乾燥のための時間の増大や、乾燥のための加熱温度が高くなり有機発光層やその他の層を破損したり、有機発光層中に溶剤が残存する恐れがある。
【００４６】
本発明の実施の形態に係るインキに溶解して使用される有機発光材料としては、クマリン系、ペリレン系、ピレン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系、白金錯体系、ユーロピウム錯体系等の低分子発光性色素を、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に溶解若しくは高分子に共重合させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系等の高分子発光体を用いることができる。
【００４７】
また、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポリフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光対等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料を、高分子中に分散させたものが使用できる。高分子としてはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等が使用できる。また、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子発光材料であってもよい。また、溶剤に溶解でき、本発明の印刷機で印刷できるものであれば、低分子発光性色素を溶剤に溶解させたものも用いることもできる。
【実施例１】
【００４８】
以下に、実施例及び比較例を示す。
（被印刷基板１０６の作製）
被印刷基板１０６として、支持体上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタと、その上方に形成された平坦化層と、平坦化層状にコンタクトホールによって前記薄膜トランジスタと導通が図られている画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。画素サイズの１辺は、１５０μｍ角であり、ＲＧＢのサブピクセルのサイズは５０×１５０μｍである。
【００４９】
前記アクティブマトリクス基板上に設けられている画素電極の端部を被覆し画素を区画するような形状で隔壁を形成した。この隔壁の形成は、日本ゼオン社製ポジレジストＺＷＤ６２１６−６をスピンコータにてアクティブマトリクス基板の全面に乾燥後の膜厚が１μｍであるように成膜した後、フォトリソグラフィーによって各サブピクセルの４辺に線幅２０μｍの隔壁を形成した。
【００５０】
画素電極の上にスピンコート法により正孔輸送層として、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ン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）１．５ｗｔ％水溶液が１００ｎｍの膜厚で成膜した。さらに、この成膜されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ薄膜は、減圧下１００℃で１時間乾燥することで、被印刷基板１０６を作製した。
【００５１】
（インキの作製）
赤色、緑色、青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色からなる以下のインキは、キシレンに溶解し調整した。赤色発光インキ（Ｒ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製赤色発光材料、商品名Ｒｅｄ１１００）である。緑色発光インキ（Ｇ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製緑色発光材料、商品名Ｇｒｅｅｎ１３００）である。青色発光インキ（Ｂ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製青色発光材料、商品名Ｂｌｕｅ１１００）である。
【００５２】
（凸版１０１の作製）
厚さ２５０μｍのニッケル材を感光性凸版１０１の基材として、前記基材の上に黒色顔料を混錬したアクリルバインダー樹脂溶液を乾燥膜厚が１０μｍになるように塗布して乾燥し、反射防止層を形成した。
【００５３】
水溶性ポリアミドを主成分とし、ラジカル重合性モノマーとしてとしてジペンタエリスリトールヘキサキスアクリレート、光重合開始剤として２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）を混錬した感光性樹脂組成物が、前記基材の表面に版材の総厚が３１０μｍとなるように溶融塗工したものを感光性樹脂層とし、ポリビニルアルコール溶液を乾燥膜厚１μｍになるように塗布したポリエチレンテレフタレートフィルム（フィルム厚み１２５μｍ：帝人デュポンフィルム社製）をラミネートした。
【００５４】
合成石英基材のクロムマスクを凸版パターンの原版とし、このマスクをプロキシミティ露光装置にセットしたものを用いて凸版を露光することで所望のパターンが形成された凸版１０１を作製した。
【００５５】
（印刷工程）
感光性凸版１０１を枚葉式の凸版印刷機の版胴１０２に固定した。次に、インキをインキ供給装置１０３に供給し、アニロックスロール１０４を回転させることで全面にインキングする。アニロックスロール１０４は６００ライン／インチのアニロックスロールを使用した。その後、アニロックスロール１０４上の余剰インキをドクターブレード１０５でかき取り、感光性凸版１０１の凸部のラインパターンをインキングした。
【００５６】
このとき、図１に示すように、アニロックスロールからインキを転写した後の凸版表面が被印刷基板１０６に転写するまでの領域が閉空間となるようにアルミ板から成る版カバー１０８で覆った。
【００５７】
前記のようにインキングされた感光性凸版１０１を被印刷基板１０６に押し当てることで、被印刷基板１０６の上にストライプパターンを印刷した。この工程を赤色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層それぞれに繰り返すことで有機発光層パターンを得た。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った。
【００５８】
前記のように形成されたパターン各色の平均膜厚は８０ｎｍ程度であり、一般的な統計的手法である３σ法を用い、σを標準偏差とした場合の膜厚のばらつきの値３σは１０ｎｍであった。
【００５９】
また、印刷により形成した有機発光層上に真空蒸着法によってカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ成膜し、その後ガラスキャップを用いて封止することで有機ＥＬ表示素子を作成した。
【００６０】
前記表示素子について点灯表示確認を行ったところ、パネル全面においてムラの無い良好な発光が得られた。
【００６１】
＜比較例＞
比較例として、図３に示すように凸版上のインキ乾燥を抑制できない構造の印刷機を使用して印刷をした例を示す。
【００６２】
図３に示すような印刷機を使用して実施例と同様に有機ＥＬ素子を作製した。
【００６３】
形成されたパターン各色の平均膜厚は８０ｎｍ程度で実施例と同等であるが、３σの値は、２０ｎｍと大きく、転写パターンの中央部と外周部で顕著な膜厚差が確認された。
【００６４】
前記のように作成された表示素子について点灯表示確認を行ったところ、発光ムラが確認された。
表１に実施例と比較例のパネル点灯結果を以下に示す。
【００６５】
【表１】
【符号の説明】
【００６６】
１０１・・・凸版
１０２・・・版胴
１０３・・・インキ供給装置
１０４・・・アニロックスロール
１０５・・・ドクターブレード
１０６・・・被印刷基板
１０７・・・移動定盤
１０８・・・版カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、
前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、
前記定盤上に配置される回転式の版胴と、
前記版胴の周囲に配置された凸版と、
前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、
前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、
前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、
前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、
を備え、前記凸版上に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、
前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上への転写を介して前記被印刷基板に転写するまでの間の、前記凸版上に前記インキが転写されている領域に配置されていることを特徴とする印刷機。
【請求項２】
被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、
前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、
前記定盤上に配置される回転式の版胴と、
前記版胴の周囲に配置された凸版と、
前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、
前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、
前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、
前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、
を備え、前記凸版に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、
前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上へ転写する領域と、前記凸版から前記被印刷基板へ転写する領域を除く全面に配置されていることを特徴とする印刷機。
【請求項３】
前記版カバーの内面は、前記版胴の周囲に配置された前記凸版の曲率と同一の曲率をもつことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷機。
【請求項４】
前記インキの粘度は２〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項５】
前記版カバーの材料は金属であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項６】
前記インキに用いる溶剤の沸点が１００〜２５０℃であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項７】
前記版カバーは、該版カバーが前記凸版を覆う領域を調整する機構を持つことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項８】
有機発光材料と溶剤からなるインキをアニロックスロール上に均一に塗布する工程と、
前記アニロックスロール上のインキを凸版上に転写する工程と、
前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程と、
前記凸版上のインキを被印刷基板に転写する工程と、
からなる有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程は、
前記凸版を覆う版カバーと前記凸版とで作られる閉空間中で行なわれることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１】
被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、
前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、
前記定盤上に配置される回転式の版胴と、
前記版胴の周囲に配置された凸版と、
前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、
前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、
前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、
前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、
を備え、前記凸版上に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、
前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上への転写を介して前記被印刷基板に転写するまでの間の、前記凸版上に前記インキが転写されている領域に配置されていることを特徴とする印刷機。
【請求項２】
被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機であって、
前記被印刷基板を搬送するための移動定盤と、
前記定盤上に配置される回転式の版胴と、
前記版胴の周囲に配置された凸版と、
前記版胴の回転軸と同一方向の回転軸となるよう配置されたアニロックスロールと、
前記アニロックスロールにインキを供給するインキ供給装置と、
前記アニロックスロールと前記凸版とを接触させて前記インキを前記凸版上に転写する機構と、
前記凸版の周囲を覆うように配置された版カバーと、
を備え、前記凸版に転写されたインキを前記被印刷基板に接触させて転写する凸版印刷機において、
前記版カバーは、前記インキを前記アニロックスロールから前記凸版上へ転写する領域と、前記凸版から前記被印刷基板へ転写する領域を除く全面に配置されていることを特徴とする印刷機。
【請求項３】
前記版カバーの内面は、前記版胴の周囲に配置された前記凸版の曲率と同一の曲率をもつことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷機。
【請求項４】
前記インキの粘度は２〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項５】
前記版カバーの材料は金属であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項６】
前記インキに用いる溶剤の沸点が１００〜２５０℃であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項７】
前記版カバーは、該版カバーが前記凸版を覆う領域を調整する機構を持つことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の印刷機。
【請求項８】
有機発光材料と溶剤からなるインキをアニロックスロール上に均一に塗布する工程と、
前記アニロックスロール上のインキを凸版上に転写する工程と、
前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程と、
前記凸版上のインキを被印刷基板に転写する工程と、
からなる有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記凸版上に転写されたインキを前記凸版の移動と共に搬送する工程は、
前記凸版を覆う版カバーと前記凸版とで作られる閉空間中で行なわれることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−７３２６９（Ｐ２０１１−７３２６９Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２６８６３（Ｐ２００９−２２６８６３）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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