JP2010083130A

JP2010083130A - 凸版印刷装置

Info

Publication number: JP2010083130A
Application number: JP2009076741A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yokoo; 正浩横尾
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: JP5509646B2

Abstract

【課題】膜厚ムラの少ない、高品位の高分子有機ＥＬ素子を安価に生産できる有機ＥＬ用印刷機を提供する。
【解決手段】回転式の版胴１１と、版胴１１に装着された凸版１２と、版胴１１の下方に設置された支持基台１３と、支持基台１３上に移動可能に設置された定盤１４と、この定盤１４上に載置された被印刷基板１５と、凸版１２の表面に発光層用のインキを供給するインキ供給手段１６と、このインキ供給手段１６にインキを定期的に供給するインキ補充手段１７とを備える。さらに、版胴１１の周りで被印刷基板１５との間に閉塞空間を仕切る版カバー２１と、前記閉塞空間に溶剤ガスを供給する供給手段と、前記閉塞空間から溶剤ガスを回収する回収手段と、前記供給手段と前記回収手段を制御することで印刷時に前記閉塞空間の溶剤ガスの分圧を一定に保つ制御手段とを備えている。
【選択図】図３

Description

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高精細なパターンを形成するための印刷機に関する。

近年、携帯電話機、ＰＤＡ（携帯情報端末）、モバイルパソコン、車載用ナビゲーションシステム等における表示素子として、薄型、低電力、高輝度表示等の特徴を備える有機ＥＬ素子が注目されている。この有機ＥＬ素子は、例えば陽極（透明導電膜、ＩＴＯ膜）と、有機発光体を含有する発光層と、陰極（金属電極）とを透明基板上に積層したものである。

有機ＥＬ素子の発光層は、通常、低分子有機発光体を真空蒸着させることによって形成される。この場合、蒸着装置の観点から素子の大型化に限界がある。そこで、高分子有機発光体を溶剤に溶解し分散させてインキ化し、公知の印刷方式にて発光層を形成する試みが提案されている（例えば特許文献１参照）。この印刷法は、量産性に優れ、製造コストを低く抑えることが可能であり、具体的な印刷方式としては、オフセット印刷やグラビア印刷等が挙げられている。

フレキソ印刷は、ゴム又は樹脂からなるフレキシブルな凸版と、アニロックスロールと呼ばれる表面に細かい凹部が彫刻されたインキ付けロールと、溶剤乾燥型のインキとを用いた印刷方式であり、従来から包装紙等の簡単な印刷物の印刷に広く使用されている。このフレキソ印刷は、特に膜厚が０．０１〜０．２μｍ程度の薄くて安定した印刷層を形成するのに適している。
また、フレキソ印刷は印圧がかかる凸版部に柔軟性があり、更に、キスタッチと呼ばれるごく低印圧での印刷であることから、ガラス基板や高圧をかけることによって特性が破壊される透明電極等が成膜された基板に対する印刷にも適している。このため、有機ＥＬ素子の発光層の形成に特に適した印刷方法である。

有機ＥＬ素子の発光層を印刷する印刷機のインキ供給装置では、インキ溶剤の揮発を抑えるためにインキの供給を密閉系で行い、かつアニロックスロール表面でのインキの乾燥を防ぐためにアニロックスロールの下部周面をインキ壷のインキ溜りに浸漬しつつ回転させ、常にアニロックスロール表面を濡らしておく必要がある。このために、クローズドチャンバーと呼ばれる密閉構造のインキ壷にインキを供給して、その中にアニロックスロールの下部周面を浸漬しつつ回転させ、かつクローズドチャンバーから露出したアニロックスロールの上部周面において、余分なインキをドクターにて掻き取ってフレキソ版上にインキを塗布する方式が用いられていた。

特開２００１−１８５３５２号特開２００５−５９３４８号

また、クローズドチャンバー内のインキ濃度を一定に保つために、定期的に新インキを供給して古いインキを回収する循環機構を設ける方式が用いられている。

これまでの機構では、印刷頭側と尻側で膜厚が異なるといった問題が生じていた。

本発明者は鋭意研究の結果、このような問題は、印刷頭側が印刷尻側より溶剤ガスの少ない雰囲気下で印刷されるといった、乾燥速度の違いに原因があると突き止めた。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、膜厚ムラのない、高精細な印刷パターンを形成することにある。

上記目的を達成するために本発明は、回転式の版胴と、前記版胴の周面に設置される凸版と、前記版胴の下方に配置され被印刷基板が載置される定盤と、前記凸版の表面にインキを供給する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ためのクローズドチャンバーとを備え、前記凸版を介して前記被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機において、前記版胴の周りで前記被印刷基板との間に閉塞空間を仕切る版カバーを設け、前記閉塞空間に溶剤ガスを供給する供給手段と、前記閉塞空間から溶剤ガスを回収する回収手段を設け、前記供給手段と前記回収手段を制御することで印刷時に前記閉塞空間の前記溶剤ガスの分圧を一定に保つ制御手段を設けたことを特徴とする。
また、本発明は、発光媒体材料と溶剤とを含むインキを基材上に塗工し、発光媒体層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記塗工が行なわれる箇所を覆う閉塞空間を設け、前記閉塞空間に前記溶剤の気体（ガス）を供給し、前記閉塞空間内の前記溶剤の分圧を一定に保ちつつ前記塗工を行なうことを特徴とする。

本発明の印刷機においては、版カバー内の溶剤分圧は一定に保たれ、印刷頭側と尻側で膜厚が異なるといった問題を解消し、高精細な印刷を膜厚ムラのない高品位に製造することが可能となる。
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法においては、閉塞空間内の溶剤の分圧は一定に保たれ、膜厚ムラのない高品位な有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。

有機ＥＬ素子の構造を示す断面図である。本発明にかかる有機ＥＬ用印刷機を有機ＥＬ表示素子の発光層印刷に好適なフレキソ印刷機に適用した場合のフレキソ印刷機の全体構成を示す概略図である。本実施の形態における印刷機のインキ転写時の動作を示す概略図である。有機ＥＬディスプレイの表示状態の評価結果である。

以下、本発明にかかる有機ＥＬ用印刷機および有機ＥＬ素子の製造方法の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明にかかる有機ＥＬ用印刷機は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。

図１は本発明の実施の形態による有機ＥＬ素子の構造を示す断面図である。図２は本発明にかかる有機ＥＬ用印刷機を有機ＥＬ素子の発光層印刷に好適なフレキソ印刷機に適用した場合のフレキソ印刷機の全体構成を示す概略図、図３は本実施の形態における印刷機のインキ転写時の動作を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を、パッシブマトリックスタイプの有機ＥＬ素子に適用した例について説明する。有機ＥＬ素子の駆動方法としては、パッシブマトリックスタイプとアクティブマトリックスタイプがあるが、本発明の有機ＥＬ素子はパッシブマトリックス方式の有機ＥＬ素子、アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子のどちらにも適用可能である。
パッシブマトリックス方式とはストライプ状の電極を直交させるように対向させ、その交点を発光させる方式であるのに対し、アクティブマトリックス方式は画素毎にトランジスタを形成した、いわゆる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板を用いることにより、画素毎に独立して発光する方式である。
この有機ＥＬ素子が基板側から光を取り出すボトムエミッション方式の有機ＥＬ素子とする場合には、基板として透明なものを使用する必要があるが、基板と反対側から光を取り出すトップエミッション方式の場合は、基板は透光性を有する必要はない。
基板１としては、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いれば、巻取りにより高分子ＥＬ素子の製造が可能となり、安価にディスプレイパネルを提供できる。また、その場合のプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。また、これらのフィルムは水蒸気バリア性、酸素バリア性を示す酸化ケイ素といった金属酸化物、窒化ケイ素といった酸化窒化物やポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物からなるバリア層が必要に応じて設けられる。

また、基板１の上には陽極としてパターニングされた画素電極２が設けられる。画素電極２の材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料が使用できる。なお、低抵抗であること、耐溶剤性があること、透明性があることなどからＩＴＯが好ましい。ＩＴＯはスパッタ法により基板上に形成されフォトリソ法によりパターニングされライン状の画素電極２となる。
そして、このライン状の画素電極２を形成後、隣接する画素電極の間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法により絶縁層３が形成される。

本実施の形態における絶縁層３は、厚みが０．５μｍから５．０μｍの範囲にあることが望ましい。また、絶縁層３を隣接する画素電極２間に設けることによって、各画素電極２上に印刷された正孔輸送インキの広がりを抑え、ディスプレイ化した際に正孔輸送層４が絶縁層３上にあることによるリーク電流の発生を防ぐことができる。なお、絶縁層３が低すぎるとインキの広がりを防止できずに絶縁層３上に正孔輸送層４が形成されることとなる。

また、例えばパッシブマトリックスタイプの有機ＥＬ素子において、画素電極の間に絶縁層を設けた場合、絶縁層を直行して陰極層を形成することになる。このように絶縁層をまたぐ形で陰極層を形成する場合、絶縁層が高すぎると陰極層の断線が起こってしまい表示不良となる。絶縁層の高さが５．０μｍを超えると陰極の断線が起きやすくなってしまう。

また、絶縁層３を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。なお、隔壁が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁を通じて隣り合う画素電極２に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるが、これに限定するものではない。また、有機ＥＬ素子の表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。

また、絶縁層３を形成する感光性樹脂はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の塗布方法を用いて塗布され、フォトリソ法によりパターニングされる。また、感光性樹脂を用いずにグラビアオフセット印刷法、反転印刷法、フレキソ印刷法等を用いて絶縁層を形成してもよい。

以上のようにして絶縁層３を形成した後、次に正孔輸送層４を形成する。正孔輸送層４を形成する正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４―エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等が挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、正孔輸送材料インキとなり、本実施の形態による凸版印刷方法を用いて形成される。その場合、選択される正孔輸送材料は、発光材料との相性が重要で、前記正孔輸送材料は、発光材料とのイオン化ポテンシャル（IP）の差が０．２ｅＶ以下であることが重要である。なお、形成される正孔輸送層の体積抵抗率は発光効率の点から１ｘ１０６ Ω・ｃｍ以下のものが好ましい。

また、正孔輸送材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、乳酸エチル、エチレングリコールジエチルエーテル、1−プロパノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、水等の単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。また、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されていても良い。

また、正孔輸送層インキの粘度としては５〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。これは、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上へのインキの転写が最初に行われるが、１００ｍＰａ・ｓ以上の粘度ではアニロックスから凸版上へインキが転写した後、凸版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、５ｍＰａ・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。

また、正孔輸送層インキの固形分濃度としては０．５〜４．０％であることが好ましい。これは、本実施の形態で用いる正孔輸送インキでは、４．０％以上の濃度ではインキの安定性が悪くなり、インキ凝集や正孔輸送層のムラの原因になる。

次に、以上のような正孔輸送層４の形成後、有機発光層５を形成する。有機発光層５は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層５を形成する有機発光材料は、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、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、イリジウム錯体系等の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分散させたものや、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の高分子材料が挙げられる。

これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でも、トルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶剤が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されても良い。

有機発光層５の形成方法としては、凸版印刷法を用いる場合は、有機発光インキに適した樹脂凸版を使用することができ、中でも水現像タイプの感光性樹脂凸版が好適である。

また、有機発光インキの粘度としては５〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。これは、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上へのインキの転写が最初に行われるが、１００ｍＰａ・ｓ以上の粘度ではアニロックスから凸版上へインキが転写した後、凸版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、５ｍＰａ・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。

次に、以上のような有機発光層５の形成後、陰極層６を画素電極２のラインパターンと直交するラインパターンで形成する。この陰極層６の材料としては、有機発光層５の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。陰極層の形成方法としてはマスクを用いた真空蒸着法による形成方法が挙げられる。

なお、本実施の形態の有機ＥＬ素子は、陽極である画素電極２と陰極層６の間に陽極層側から正孔輸送層４と有機発光層５を積層した構成であるが、陽極層と陰極層の間において正孔輸送層４、有機発光層５以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることができる。また、これらの層を形成する際にも本発明の形成方法を使用できる。

最後に、これらの有機ＥＬ構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップ７と接着剤８を用いて密閉封止し、有機ＥＬ素子を得ることができる。また、基板１が可撓性を有する場合には、封止剤と可撓性フィルムを用いて封止を行っても良い。

以下、本発明の実施の形態における印刷機のインキ転写時の動作について説明する。この実施の形態に示すフレキソ印刷機は、図２及び図３に示すように、定位置に回転可能に支持された回転式の版胴１１及びこの版胴１１の周面に装着された発光パターン形成用の凸版（フレキソ版）１２と、版胴１１の下方に位置して水平に設置された支持基台１３と、この支持基台１３上に案内１３ａを介して版胴１１の回転軸線１１ａと直角な水平方向に移動可能に設置された定盤１４と、この定盤１４上に載置された被印刷基板１５と、凸版１２の表面に発光層用のインキを供給するインキ供給手段１６と、このインキ供給手段１６にインキを定期的に供給するインキ補充手段１７とを備える。
さらに、版胴１１の周りで被印刷基板１５との間に閉塞空間を仕切る版カバー２１と、前記閉塞空間に溶剤ガスを供給する供給手段と、前記閉塞空間から溶剤ガスを回収する回収手段と、前記供給手段と前記回収手段を制御することで印刷時に前記閉塞空間の溶剤ガスの分圧を一定に保つ制御手段とを備えている。
前記供給手段は、溶剤ガスを前記閉塞空間に噴出する溶剤ガス供給口１８を含んで構成されている。前記回収手段は、溶剤ガスを前記閉塞空間から取り出す溶剤ガス回収口１９を含んで構成されている。溶剤ガス供給口１８と溶剤ガス回収口１９は共に版胴１１に設けられている。より詳細には、溶剤ガス供給口１８は、版胴１１の回転方向の前方に位置する凸版１２の前縁よりも前記回転方向の前方に位置する版胴１１の箇所でかつ前記前縁の近傍の箇所に設けられている。
また、溶剤ガス回収口１９は、版胴１１の回転方向の後方に位置する凸版１２の後縁よりも前記回転方向の後方に位置する版胴１１の箇所でかつ前記後縁の近傍の箇所に設けられている。凸版１２の前縁は、版胴１１の回転中心軸と平行に延在しており、溶剤ガス供給口１８は、複数設けられ、それら複数の溶剤ガス供給口１８は、互いに間隔をおき凸版１２の前縁に平行する単一の仮想直線上に位置するように並べられている。前記制御手段は、閉塞空間の溶剤ガスの分圧を検知するガス分圧センサー２０を含んで構成され、ガス分圧センサー２０は版胴１１に設けられている。

前記インキ供給手段１６は、凸版１２と被印刷基板１５との接触点１２ａ（版胴１１の直下）から版胴１１の回転方向と反対の方向へ９０°の角度範囲内に位置して版胴１１の周面と対向するように配設されている。
また、インキ供給手段１６は、凸版１２の印刷開始端１２ａから版胴１１の回転方向と反対の方向に９０°の角度範囲内に位置して版胴１１の回転軸線と平行にかつ凸版１２の版面１２ｂと接触するように配置され発光層用のインキ１０を凸版１２の版面１２ｂに供給するアニロックスロール１６１と、このアニロックスロール１６１の全周面のうちの下方に位置する周面部分を浸漬状態に維持するクローズドチャンバー１６２を有するとともに、アニロックスロール１６１の表面に付着した余分なインキを掻き落とすドクター１６３とを備える構成になっている。
前記アニロックスロール１６１と凸版１２とが当接する位置は、インキ供給手段１６が定盤１４及び基板１５と干渉しない限り、出来るだけ版胴１１の直下、すなわち版胴１１の回転に伴い凸版１２と被印刷基板１５との接触点１２ａに近い方が、凸版１５へのインキ供給位置から接触点１２ａまでの間の距離を短くできると同時に凸版１２の版面１２ｂにインキが塗布されている時間が短くなるため有利である。

前記アニロックスロール１６１は版胴１１の周速と同一の周速で回転されるものであり、このアニロックスロール１６１の外周面には、図3に示すように、インキを保持するための細かいレリーフ（凹部）１６１ａが彫刻されている。
アニロックスロール１６１と版胴１１との周速を同一にする理由は、アニロックスロール１６１の外周面にレリーフ１６１ａが彫刻されているため、版胴１２との周速が異なると凸版１２の版面１２ｂにダメージを与えるのを防止するためである。前記ドクター１６３は、回転によりクローズドチャンバー１６２から出てきたアニロックスロール１６１の表面に余分に付着したインキ１０を掻き落とし、アニロックスロール１６１のレリーフ１６１ａ内にのみインキを残すためのものである。このドクター１６３の形状は刃状のものやロール状のものなどがあり、そのいずれでもかまわない。また、ドクター１６３は、アニロックスロール１６１の回転方向で、クローズドチャンバー１６２から凸版１２との当接点までの間に位置し、特にアニロックスロール１６１の上方頂部よりもクローズドチャンバー１６２寄りに配置し、掻き取ったインキがクローズドチャンバー１６２に落ちるようにする方式が最も好ましい。

前記インキ補充手段１７は、インキタンク１７１及びインキ補充ポンプ１７２を備え、このインキタンク１７１とクローズドチャンバー１６２との間はインキ補充ポンプ１７２を介してインキ補充用チューブ１７３により接続されている。そして、インキ補充ポンプ１７２を印刷回数に応じて定期的に駆動することによりクローズドチャンバー１６２にインキタンク１７３からインキを供給し、クローズドチャンバー１６２のインキ量や粘度を一定に維持できるようになっている。また、逆にクローズドチャンバー１６２のインキを吸い出す機構も設けて、クローズドチャンバー１６２のインキを交換できるようになっている。

前記制御手段は、前記閉塞空間の溶剤ガスの分圧を検知するガス分圧センサー２０と、溶剤ガス供給口１８を開閉する供給口用電磁弁と、溶剤ガス回収口１９を開閉する回収口用電磁弁と含んで構成されている。
前記制御手段は、ガス分圧センサー２０で検知した前記閉塞空間の溶剤ガスの分圧に基づいて供給口用電磁弁および回収口用電磁弁を開閉する。
すなわち、前記閉塞空間の溶剤ガスの分圧が設定値よりも低い場合には、供給口用電磁弁を開いて回収口用電磁弁と閉じ、前記閉塞空間の溶剤ガスの分圧が設定値よりも高い場合には、供給口用電磁弁を閉じて回収口用電磁弁を開く。
ガス供給口１８は、版胴１１の頭側に位置し溶剤ガスを供給し、ガス回収口１９は版胴１１の尻側に位置し溶剤ガスを回収する機構であり、ガス分圧センサー２０の測定結果をタイムリーにガス供給口１８とガス回収口１９に反映することで、ガス供給量とガス回収量を制御できる機構となっている。
また、版胴１１は版カバー２１に全体を覆われているため、容易に版カバー内のガス分圧を一定に保てるようになっている。
本発明の溶剤ガスとして、印刷機に使用するインキに用いられる従来公知の様々な溶剤のガスが使用可能である。例えば、インキ材料として有機発光材料を使用する場合、溶剤ガスとして、有機発光材料を溶解する従来公知の様々な溶剤のガスが使用可能であり、特に、トルエン、キシレン、メトキシトルエン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族性を有する有機溶剤のガスが望ましい。また、溶剤ガスは、インキに用いられる溶剤と同一が望ましいが、場合によっては別の溶剤ガスを用いることも可能である。
本発明の印刷機においては、回転式の版胴の頭側に溶剤ガス供給口と尻側に溶剤ガス回収口を有する。版を洗浄することなく連続的に印刷を行う場合に、版胴の頭側から溶剤ガスを供給し、尻側で溶剤ガスを回収する。この際、版胴の周りに溶剤ガスが逃げないように版カバーを有しており、版胴にガス分圧センサーを設置し、版カバー内のガス分圧の結果から溶剤ガス供給と回収を調整できる機構を有する。これにより、版カバー内の溶剤分圧は一定に保たれ、印刷頭側と尻側で膜厚が異なるといった問題を解消し、高精細な印刷を膜厚ムラのない高品位に製造することが可能となる。

次に、本実施の形態による有機ＥＬ用フレキソ印刷機のインキ転写の動作について図２及び図３を用いて説明する。
被印刷基板１５へのインキ転写に際しては、図２に示すように、インキを転写される被印刷基板１５は定盤１４上に固定され、この定盤１４を版胴１１の直下に移動する。
これと同時に版胴１１を定盤１４の移動速度と同じ周速で回転する。この時、版胴１１に設置された凸版１２は、版胴１１の回転に伴ってアニロックスロール１６１と当接し、アニロックスロール１６１表面のレリーフ１６１ａ内のインキが凸版１２の版面１２ｂに塗布される。
その後、凸版１２の版面１２ｂに塗布されたインキは、版胴１１の直下まで回転した時点で被印刷基板１５上に転写される。これにより、インキ供給手段１６から凸版１２へのインキ１０の転移と凸版１２から被印刷基板１５へのインキ１０の転写を同時に行うことができる。

上記フレキソ印刷機の印刷において、クローズドチャンバー１６２から露出したアニロックスロール１６１の表面は乾燥し易く、レリーフ１６１ａ内のインキが固まると、インキ供給量にムラが生じる。
このため、アニロックスロール１６１の表面を周期的にインキ溜り１６２ａに浸漬して濡らしておくように、インキ転写時以外の待機時間もアニロックスロール１６１の回転を続けるのが望ましい。
そこで、インキ転写時以外で凸版１２の版面１２ｂにインキを塗布しないように、アニロックスロール１６１もしくはインキ供給手段１６全体が、版胴１１から退避する機構を設けると良い。または、凸版１２が設置されていない版胴１１の面をアニロックスロール１６１に当接されない形状に構成し、待機時間中は、この当接されない形状部分をアニロックスロール１６１に対面させる方式にするか、あるいは版胴１１を昇降できる構成にし、インキ転写時以外の待機時間中は版胴１１を上昇させて凸版１２をアニロックスロール１６１から離間し、インキ転写時は版胴１１を下降して凸版１２をアニロックスロール１６１と当接する方式などであってもよい。
また、本実施の形態では、定盤１４が版胴１１の下を水平方向に移動する方式について説明したが、本発明はこれに限らず、定盤１４が固定され、版胴１１とインキ供給手段１６が水平方向に移動する方式でも同様にインキの転写ができる。
（実施例１）

次に、本発明の実施例について説明する。
ここでは、以下のような実施例１と比較例１について試作と測定を行った。まず、３００ｍｍ角のガラス基板の上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ（インジウム-錫酸化物）薄膜を形成し、フォトリソ法と酸溶液によるエッチングでＩＴＯ膜をパターニングして、対角５インチサイズのディスプレイが２面取れるように画素電極を形成した。ディスプレイ１面当たりの画素電極のラインパターンは、線幅４０μｍ、スペース２０μｍでラインが１９５０ライン形成されるパターンとした。

次に絶縁層を以下のように形成した。まず、画素電極を形成したガラス基板上にポリイミド系のレジスト材料を全面スピンコートした。スピンコートの条件を１５０ｒｐｍで５秒間回転させた後、５００ｒｐｍで２０秒間回転させ１回コーティングとし、絶縁層の高さを１．５μｍとした。全面に塗布したフォトレジスト材料に対し、フォトリソ法により画素電極の間にラインパターンを有する絶縁層を形成した。

次に、正孔輸送インキとしてＰＥＤＯＴ溶液であるバイトロンＣＨ−８０００を用いて調液しインキの固形分濃度１．５％、粘度１５ｍＰａ・Ｓ、蒸気圧１．１ｋＰａのインキを用意した。インキ及び版を用いて湿度４５％、温度２５℃の条件下において、スリット法にて基板全面に正孔輸送層を形成した。その後、画素領域外の不要部をウエスで拭き取り、２００°Ｃ、３０分大気中で乾燥を行い正孔輸送層を形成した。このときの膜厚は５０ｎｍとなった。

次に、有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体をトルエンに溶解させて、濃度２％粘度５０ｍＰａ・Ｓの有機発光インキを用い、絶縁層に挟まれた画素電極の真上にそのラインパターンにあわせて有機発光層を凸版印刷法で印刷を行った。その際、版カバーを設置し、版胴に設置したガス分圧センサーでガス分圧を制御しながら、版胴の頭側から溶剤ガスを供給し、尻側で回収を行った。このとき７５０線／インチのアニロックスロール及び水現像タイプの感光性樹脂版を使用した。この結果、印刷、乾燥後の有機発光層の膜厚は８０ｎｍとなった。なお、ガス分圧は、３５００Ｐａに設定した。

同様にして、連続的に有機発光層の印刷を１００回繰り返し形成した。そして、１００回目に形成された有機発光層に対し、パターニング状態の確認を行った。

その上にＣａ、Ａｌからなる陰極層を画素電極のラインパターンと直交するようなラインパターンで抵抗加熱蒸着法によりマスク蒸着して形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬディスプレイパネルを作製した。これにより得られた有機ＥＬディスプレイパネルの表示部の周辺部には各画素電極に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、得られた有機ＥＬディスプレイパネルの点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。
［比較例１］
版カバー、溶剤ガスの供給・回収を行わない状態で連続印刷を行った以外は実施例１と同様とした。

以上のような実施例１及び比較例１での有機発光層のラインパターン形状の評価結果と、作製した有機ＥＬディスプレイの表示状態の評価結果を図4に示している。図示のように、比較例に比べて本発明の実施例で良好な結果が得られることが分かる。

１……基板、２……画素電極、３……絶縁層、４……正孔輸送層、５……有機発光層、６……陰極層、７……ガラスキャップ、８……接着剤、１０……インキ、１１……版胴、１２……凸版、１２ａ……凸版と被印刷基板との接触点、１２ｂ……版面、１３……支持基台、１４……定盤、１５……被印刷基板、１６……インキ供給手段、１６１……アニロックスロール、１６１ａ……レリーフ（凹部）、１６２……クローズドチャンバー、１６３……ドクター、１７……インキ補充手段、１７１……インキタンク、１７２……インキ補充ポンプ、１７３……インキ供給用チューブ、１７４……インキ回収用チューブ、１８……ガス供給口、１９……ガス回収口、２０……ガス分圧センサー、２１……版カバー。

Claims

回転式の版胴と、前記版胴の周面に設置される凸版と、前記版胴の下方に配置され被印刷基板が載置される定盤と、前記凸版の表面にインキを供給する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ためのクローズドチャンバーとを備え、前記凸版を介して前記被印刷基板に微細パターンを印刷する印刷機において、前記版胴の周りで前記被印刷基板との間に閉塞空間を仕切る版カバーを設け、前記閉塞空間に溶剤ガスを供給する供給手段と、前記閉塞空間から溶剤ガスを回収する回収手段を設け、前記供給手段と前記回収手段を制御することで印刷時に前記閉塞空間の前記溶剤ガスの分圧を一定に保つ制御手段を設けたことを特徴とする印刷機。
前記供給手段は、前記溶剤ガスを前記閉塞空間に噴出する溶剤ガス供給口を含んで構成され、前記回収手段は、前記溶剤ガスを前記閉塞空間から取り出す溶剤ガス回収口を含んで構成され、前記溶剤ガス供給口と前記溶剤ガス回収口は共に前記版胴に設けられていることを特徴とする請求項１記載の印刷機。
前記供給手段は、前記溶剤ガスを前記閉塞空間に噴出する溶剤ガス供給口を含んで構成され、前記回収手段は、前記溶剤ガスを前記閉塞空間から取り出す溶剤ガス回収口を含んで構成され、前記溶剤ガス供給口は、前記版胴の回転方向の前方に位置する前記凸版の前縁よりも前記回転方向の前方に位置する前記版胴の箇所でかつ前記前縁の近傍の箇所に設けられ、前記溶剤ガス回収口は、前記版胴の回転方向の後方に位置する前記凸版の後縁よりも前記回転方向の後方に位置する前記版胴の箇所でかつ前記後縁の近傍の箇所に設けられていることを特徴とする請求項１記載の印刷機。
前記凸版の前縁は、前記版胴の回転中心軸と平行に延在しており、前記溶剤ガス供給口は、複数設けられ、前記複数の溶剤ガス供給口は、互いに間隔をおき前記凸版の前縁に平行する単一の仮想直線上に位置するように並べられていることを特徴とする請求項３記載の印刷機。
前記制御手段は、前記閉塞空間の前記溶剤ガスの分圧を検知するガス分圧センサーを含んで構成され、前記ガス分圧センサーは前記版胴に設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の印刷機。
前記制御手段は、前記閉塞空間の前記溶剤ガスの分圧を検知するガス分圧センサーと、前記溶剤ガス供給口を開閉する供給口用電磁弁と、前記溶剤ガス回収口を開閉する回収口用電磁弁と含んで構成され、前記制御手段は、前記ガス分圧センサーで検知した前記閉塞空間の前記溶剤ガスの分圧に基づいて前記供給口用電磁弁および回収口用電磁弁を開閉することを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の印刷機。
発光媒体材料と溶剤とを含むインキを基材上に塗工し、発光媒体層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記塗工が行なわれる箇所を覆う閉塞空間を設け、前記閉塞空間に前記溶剤の気体（ガス）を供給し、前記閉塞空間内の前記溶剤の分圧を一定に保ちつつ前記塗工を行なうことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。