JP2012204137A - Method for manufacturing polymer el element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高品質な高分子EL素子を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a high-quality polymer EL device.
図1は高分子EL素子の一例を断面で示す図である。高分子EL素子はガラス基板1と、少なくとも一方が透明または半透明の電極層2及び4と、両電極間に挟持された有機発光層3と、から構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a polymer EL element. The polymer EL element is composed of a glass substrate 1, at least one of transparent or translucent electrode layers 2 and 4, and an organic
近年、微細薄膜パターン形成において、量産性に優れ、製造コストを低く抑えることが可能である公知の印刷方式を利用する試みが検討されている。特にディスプレイ分野では、画面の大型化、コストの低減化に対応するため、印刷方式によって機能性薄膜をパターン形成する検討が進められている。 In recent years, attempts have been made to use a known printing method that is excellent in mass productivity and can reduce the manufacturing cost in forming a fine thin film pattern. In particular, in the display field, in order to cope with an increase in screen size and cost, studies are being made to form a functional thin film by a printing method.
具体的な印刷法式としてはオフセット印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、凸版印刷法などが検討されている。 As specific printing methods, offset printing, gravure printing, gravure offset printing, letterpress printing, and the like are being studied.
これらの各種印刷法の中で特に樹脂凸版印刷法は、樹脂からなる凸版と、アニロックスロールと呼ばれる表面に細かい凹部(セルと呼ばれる)が彫刻されたインキロールと、溶剤乾燥型のインキとを用いた印刷方式であり、従来から包装紙などの印刷物に広く使用されている。この樹脂凸版印刷法は、膜厚0.01〜0.2μm程度の薄くて安定した印刷層の形成に特に適している。また、樹脂凸版印刷法はキスタッチと称されるごく低印圧での印刷が可能であることから、ガラス基板や高い圧力をかけることによって特性が破壊され易い透明電極等が成膜された基板に対する印刷にも適しており、ディスプレイ等の電子部品のパターン形成に特に適した印刷方法である。 Among these various printing methods, the resin relief printing method uses a resin relief printing plate, an ink roll engraved with fine recesses (called cells) on the surface called an anilox roll, and solvent-dried ink. It has been widely used for printed materials such as wrapping paper. This resin relief printing method is particularly suitable for forming a thin and stable printing layer having a film thickness of about 0.01 to 0.2 μm. In addition, since the resin relief printing method can be printed at a very low printing pressure called kiss touch, it can be applied to a glass substrate or a substrate on which a transparent electrode or the like whose characteristics are easily destroyed by applying high pressure is formed. It is also suitable for printing, and is a printing method particularly suitable for pattern formation of electronic parts such as displays.
次に、一般的に用いられる凸版印刷装置について図2を参照して説明する。この凸版印刷装置は、凸版204の版面にインキを供給するためのセルを有するアニロックスロール201と、アニロックスロールにインキを供給するインキチャンバー208と版下クッション203を介してパターン形成用の凸版204が装着される回転式の版胴205と、被印刷基板207が載置される基板定盤206と、インキを掻き落とすドクタリングを行うドクターブレード202を有して構成されている。
Next, a commonly used relief printing apparatus will be described with reference to FIG. In this relief printing apparatus, an anilox
次に、図2の印刷機を用いた際の印刷の流れについて説明する。まず基板定盤206上に被印刷基板が載置された後、版胴205の直下まで移動する。基板定盤206が移動したならば、版胴205が基板定盤206の動作と同期回転し、版胴205と等速で動作するアニロックスロール201より、凸版204へインキが供給される。凸版204へインキが供給された後、速やかに凸版状のインキは被印刷基板207へ転写され印刷動作が終了する。
Next, the flow of printing when using the printing machine of FIG. 2 will be described. First, after a substrate to be printed is placed on the
ここで、ドクターブレード202はアニロックスロール201上に塗布されたインキのうち余剰インキを掻き落とすことによってアニロックスロールセル内に均一にインキを押し込むために、一般的に20kPa程度の圧力でアニロックスロールへ押し当てられる。そのため、アニロックスロール、ドクターブレードの両者が磨耗し、その削れ分がインキの中へ混入する問題があった。
Here, the
アニロックスロールやドクターブレードは一般的に、金属酸化物、若しくは樹脂からなる為、これらが異物としてインキ内に混入することとなる。 Since an anilox roll and a doctor blade are generally made of a metal oxide or a resin, they are mixed into the ink as foreign matters.
従来樹脂凸版印刷法において一般印刷物ならば、大きな問題とならないが、有機半導体薄膜や、有機EL薄膜などを代表とする機能性薄膜の微細パターニングなどを目的としたエレクトロニクス部材向け印刷では、削れた異物が原因で製品不良となったり、異物が金属の場合、導電することによりショートを起こすなどの不具合が発生してする。 If it is a general printed matter in the conventional resin letterpress printing method, it will not be a big problem, but in the printing for electronic materials for the purpose of fine patterning of functional thin films such as organic semiconductor thin films and organic EL thin films, scraped foreign matter If the product is defective due to this, or if the foreign material is metal, problems such as short-circuiting due to electrical conduction may occur.
以上のように、アニロックスロール上のインキを掻き落とす手段としては、主として、ドクターブレードが用いられているが、特許文献1に示すように、ゴムなどをロール上に加工したドクターロール手法も使用されている。ドクターロール手法を用いることによって、ドクターブレード手法で発生したような異物の発生は低く抑えられることが出来るが、ドクターブレードと比較した場合に液掻き性が劣り、アニロックスロールのセルに十分にインキを押込むことが出来ず、微細薄膜を高品質にパターニングすることが難しかった。 As described above, as a means for scraping off the ink on the anilox roll, a doctor blade is mainly used. However, as shown in Patent Document 1, a doctor roll technique in which rubber or the like is processed on the roll is also used. ing. By using the doctor roll method, the generation of foreign matter as generated by the doctor blade method can be suppressed to a low level, but the scratching property is inferior to that of the doctor blade, and sufficient ink is applied to the anilox roll cell. It was impossible to push in, and it was difficult to pattern fine thin films with high quality.
以上のように、従来の樹脂凸版印刷法は優れた特性を持つ印刷法で有るが、高品質な印刷物を得るための、ドクタリング性と、印刷物に影響を与える異物の発生を低減するといった、要求特性を満たすものではなかった。 As described above, the conventional resin relief printing method is a printing method having excellent characteristics, but to obtain a high-quality printed material, such as doctoring and reducing the occurrence of foreign matter affecting the printed material, It did not meet the required characteristics.
そこで、本発明の目的は係る問題を解決し、高品質かつ異物が少ない高分子EL素子の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a polymer EL element that solves such problems and has high quality and few foreign substances.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、請求項1に係る発明は、高分子EL素子の製造方法であって、
基材上に形成された、少なくとも一方が透明または半透明の2つの電極間に高分子発光材料を含む有機発光層を挟持した高分子EL素子において、前記有機発光層をロールコート法による塗工または印刷によって形成することを特徴とする高分子EL素子の製造方法である。
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention according to claim 1 is a method of manufacturing a polymer EL element,
In a polymer EL device in which an organic light emitting layer containing a polymer light emitting material is sandwiched between two electrodes, at least one of which is transparent or translucent, formed on a substrate, the organic light emitting layer is coated by a roll coating method Or it is a manufacturing method of the polymer EL element characterized by forming by printing.
請求項2に係る発明は、前記塗工または印刷にインキドクターを用い、該インキドクターはゴムロール及びエアーナイフであることを特徴とする請求項1に記載の高分子EL素子の製造方法である。 The invention according to claim 2 is the method for producing a polymer EL element according to claim 1, wherein an ink doctor is used for the coating or printing, and the ink doctor is a rubber roll and an air knife.
請求項3に係る発明は、前記塗工または印刷に用いられる版は樹脂製であることを特徴とする請求項1に記載の高分子EL素子の製造方法である。
The invention according to
本発明の製造方法によれば、均一なムラの無い膜厚の印刷パターンを容易に形成でき、かつ薄膜の機能を損なう異物の発生を低減することができる。 According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to easily form a printed pattern having a uniform film thickness without unevenness, and to reduce the generation of foreign matters that impair the function of the thin film.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施の形態を、図3に示す樹脂凸版印刷機におけるインキ供給部110を中心に説明する。図3に示す本発明の高分子EL素子の製造方法に適用される樹脂凸版印刷機は、パターン形成用の凸版104が装着されるシリンダー式の版銅105と、凸版104に接してインキを供給する円筒形のアニロックスロール101、アニロックスロールへインキ供給する為のインキチャンバー108、アニロックスロール101上の余剰インキを掻き落とす円筒形のドクターロール102とを備えたインキ供給部110と、基板を載置する基板定盤106から構成された印刷装置である。
An embodiment of the present invention will be described focusing on the
また、図4に示すように、アニロックスロール101上の余剰インキがドクターロール102によって掻き落とされる部分に向けてエアーが噴射されるように、エアーナイフ109を設けることが望ましい。図5は図4のインキ供給部110を詳細に示した図である。ここで、エアーナイフ109は、アニロックスロール101の両端部に向けてエアーを噴射するように設置され、さらに、ドクターロール102によって余剰インキが掻き落とされた後の側からエアーが噴射されるように設置される。このように設置することで、ドクターロール102の端部を伝って余剰インキが掻き落とされた後のアニロックスロール101へ余剰インキが回り込むことを防ぐことが出来る。
In addition, as shown in FIG. 4, it is desirable to provide an
インキを供給する為の手段としては、インキチャンバーの他に、ファウンテンロールやスリットコータ、ダイコータ、キャップコータなどの滴下型のコータやそれらを組み合わせたものなどを用いることもできる。 As a means for supplying ink, in addition to the ink chamber, a drop type coater such as a fountain roll, a slit coater, a die coater, a cap coater, or a combination thereof may be used.
本発明に係る樹脂凸版印刷用に用いることが出来るアニロックスロール101としては、SUS材などで作成された芯ロール上に、酸化クロムをプラズマ溶射して形成した酸化クロム皮膜を、レーザー彫刻によってパターニングしたセラミックスロール、又は、芯ロール上に銅メッキを施した後樹脂を塗布し、レーザーパターニングした後に腐食処理をし、得られたパターン上にクロムメッキを施したクロムロールのいずれも用いることが出来る。
As an
また、アニロックルロール上に形成されるパターンとしては、ヘリカルパターン、FM(フリクェンシーモザイク)パターン、ハニカムパターン、ダイヤパターン、ARTパターン(ドットパターン)などいずれのパターンも用いることが出来る。 Moreover, as a pattern formed on an anilocle roll, any patterns, such as a helical pattern, FM (frequency mosaic) pattern, a honeycomb pattern, a diamond pattern, and an ART pattern (dot pattern), can be used.
これらのパターンはモアレを防止する為に適宜角度を設けて形成されることが望ましい。これらのパターンが形成された後、アニロックスロール101の表面は、ドクターロール102側に傷をつけるのを防止する為に研磨されることが望ましい。具体的にはアニロックスロールのパターン土手部において4μm以上の突起がなくなるよう研磨されることが望ましい。
These patterns are preferably formed at an appropriate angle in order to prevent moire. After these patterns are formed, the surface of the
アニロックスロール101を回転する機構としては、回転速度ムラが印刷物に大きな影響を与える為、高精度に回転を制御可能なサーボモータでダイレクトドライブを行うことが望ましい。また、必要なトルクを得るために減速機構を使用する場合には、バックラッシュレスの機構を用いることが望ましい。
As a mechanism for rotating the
次に、使用することが出来るドクターロール102としてはSUS材などで作成された芯ロールに、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、ウレタンゴムなどを巻きつけて作成してもよいし、これらのゴムローラ上に、PFA熱収縮チューブを巻きつけたものなどを用いることが出来る。これらゴム材は、インキとして使用する溶剤に対する耐性から選定される。
Next, as a
これらゴムロールの表面は算術平均粗さRaが0.1μm以下、最大高さRzが1μm以下であることが望ましい。これらの条件を満たすことによって低発塵かつ、平滑なドクタリング面を得ることが出来る。 The surfaces of these rubber rolls preferably have an arithmetic average roughness Ra of 0.1 μm or less and a maximum height Rz of 1 μm or less. By satisfying these conditions, a low dust generation and smooth doctoring surface can be obtained.
次に、使用することが出来るドクターロール102の硬度としてはJIS−A硬度で30度〜70度の範囲でいずれも使用することが出来る。
Next, as the hardness of the
ドクターロール102を回転する機構としては、回転速度ムラが印刷物に大きな影響を与える為、高精度に回転を制御可能なサーボモータを使用し、ダイレクトドライブを行うことが望ましく、アニロックスロールの回転と同期回転可能な形で制御することが出来るシステムを持つことが望ましい。
As the mechanism for rotating the
次に、使用することが出来るエアーナイフ109は噴射したエアーは、拡散することなく、穴から圧力を一定に保ち、直進するように設計されている。また、エアー噴射角度を変化できるように、エアーナイフはどのような角度にも調整することも可能な設計となっている。
Next, the
次にこの印刷機を用いた際の動作について説明する。基板定盤上106に、ガラス基板107を載置した後、印刷開始指示によって印刷動作が開始される。この間、アニロックスロール101上にはインキが供給されドクタリングが継続的に実施され平滑にドクタリングされた表面が常に保持されている。次に基板定盤が版胴直下に移動した後、アニロックスロール101より版上へインキが転写され、その後版胴回転と同期して移動する基板定盤上106上に置かれたガラス基板107へ印刷が行われる。
Next, the operation when this printing machine is used will be described. After placing the
アニロックスロール101から版上へインキを転写する際の速度は、ドクタリング速度と等速でもよいが、ドクタリング速度が低速の場合は転写に時間がかかる為、転写速度を速くしても良い。ただし、転写速度を速くする場合には、本発明のドクタリング条件にて得られたドクタリング表面が版に転写されるように調整される必要がある。以上の動作を実施することによって良質な印刷物を得ることが出来る。
The speed at which the ink is transferred from the
(実施例1)
本発明の実施例について述べる。なお、本発明は実施例に限定されるものではなく、本発明を達成できる範囲での改良・変形等は、本発明の趣旨を逸脱するものではない。
Example 1
Examples of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to an Example, The improvement, deformation | transformation, etc. in the range which can achieve this invention do not deviate from the meaning of this invention.
本実施例では高分子型有機発光材料を、ガラス上へ印刷した例を示す。 In this embodiment, an example in which a polymer type organic light emitting material is printed on glass is shown.
印刷機としては、図4に示す印刷機を用いる。 As the printing machine, the printing machine shown in FIG. 4 is used.
本実施例で用いるアニロックスロールとして、クロムロールを用いた。ロールに形成されるパターンは1辺65μmの正方形のセルが、72.5μmピッチで形成されるダイヤパターンであり、これらのパターンはロール水平線より60°傾いて形成されている。 A chrome roll was used as the anilox roll used in this example. The pattern formed on the roll is a diamond pattern in which square cells each having a side of 65 μm are formed at a pitch of 72.5 μm, and these patterns are formed inclined by 60 ° from the horizontal line of the roll.
次に、用いるドクターロールとしては、SUS芯上に硬度JIS−A50度のウレタン
ゴムを巻き付け、目標直径に対して0.5mm以内になるように円柱状に加工した。加工したウレタンゴムロール上にPFA熱収縮チューブを巻きつけた後、研磨を実施しRaが0.05μm、Rzが1μmとした。
Next, as a doctor roll to be used, urethane rubber having a hardness of JIS-A 50 degrees was wound on a SUS core and processed into a columnar shape so as to be within 0.5 mm with respect to the target diameter. After winding the PFA heat shrinkable tube on the processed urethane rubber roll, polishing was carried out so that Ra was 0.05 μm and Rz was 1 μm.
上記のアニロックスロールに対して、ドクターロールを50μm押込む形で設置した。設置されたアニロックスロール及び、ドクターロールはそれぞれサーボモータで駆動される。 The doctor roll was installed in the form of pressing 50 μm against the above anilox roll. The installed anilox roll and doctor roll are each driven by a servo motor.
次に用いる版材について説明する。 Next, the plate material used will be described.
厚さ0.2mmのSUS304製の板の表面に反射抑制層として黒色油性染料を厚さ1.5μmになるようにダイコート法により塗工した。この積層体の表面にポリアミドを主成分とするネガ型感光性樹脂を総厚が0.1mmとなるように塗工し、版のベースとした。 A black oil-based dye was applied to the surface of a SUS304 plate having a thickness of 0.2 mm as a reflection suppressing layer by a die coating method so as to have a thickness of 1.5 μm. A negative photosensitive resin mainly composed of polyamide was applied on the surface of this laminate so that the total thickness was 0.1 mm, and used as a base of the plate.
その後、この版材に対し、ストライプ上のパターンを有するネガパターン(有効領域開口106μm×50mm、非開口スペース392μm×50mm、総有効線数64本を一纏まりとして横に1cm間隔、縦に2cm間隔で6×2の配置とした)のクロムマスクを用いて50μmのプロキシミティギャップを開けて、アライナーにて露光した。露光の後、温水を掛け流しながら現像を行い、凸部高さ90μm、凸部ライン幅104μm、スペース392μmの凸版を形成した。作成した凸版を印刷機の版胴に0.5mm厚の印刷用クッションテープを用いて版を貼り付けた。 After that, a negative pattern having a pattern on the stripe (effective area opening 106 μm × 50 mm, non-opening space 392 μm × 50 mm, total effective number of 64 lines as a group, 1 cm horizontally, 2 cm vertically A proximity gap of 50 μm was opened using a chromium mask of 6 × 2), and exposure was performed with an aligner. After the exposure, development was performed while pouring warm water to form a relief plate having a convex portion height of 90 μm, a convex portion line width of 104 μm, and a space of 392 μm. The prepared relief plate was attached to the plate cylinder of a printing machine using a printing cushion tape having a thickness of 0.5 mm.
次に発光インキについて説明する。 Next, the luminescent ink will be described.
高分子有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度2%になるようにアニソールに溶解させた有機発光インキを用意した。用意したインキの、粘度を測定したところ60mPa.sであり、表面張力は34mN/mであった。その後、インキを印刷機のインキチャンバーへ投入した。 An organic light-emitting ink was prepared by dissolving a polyphenylene vinylene derivative, which is a high-molecular organic light-emitting material, in anisole so as to have a concentration of 2%. When the viscosity of the prepared ink was measured, it was 60 mPa.s. s, and the surface tension was 34 mN / m. Thereafter, the ink was put into the ink chamber of the printing machine.
以上の装置、版、発光材料インキを用いて300mm角の大きさで、t=0.7mmのソーダガラス上に印刷を行った。印刷はタクト60sec(秒)で行い、ドクタリング速度は5mm/sec、印刷速度は100mm/secとした。 Printing was performed on soda glass having a size of 300 mm square and t = 0.7 mm using the above apparatus, plate, and luminescent material ink. Printing was performed at a tact time of 60 sec (seconds), the doctoring speed was 5 mm / sec, and the printing speed was 100 mm / sec.
(比較例1)
比較例1においては、実施例1におけるドクタリング速度を100mm/secとし、その他は、実施例1と同様に印刷を実施した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, printing was performed in the same manner as in Example 1 except that the doctoring speed in Example 1 was 100 mm / sec.
(比較例2)
比較例2においては、実施例1におけるドクターロールを用いずにドクターブレードとし、ドクタリング速度は100mm/secとした。その他は、実施例1と同様に印刷を実施した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a doctor blade was used without using the doctor roll in Example 1, and the doctoring speed was 100 mm / sec. Otherwise, printing was performed in the same manner as in Example 1.
実施例1及び比較例1、2において得られた有機発光層が形成された基板について以下の評価をおこなった。評価項目は、印刷物をPL発光させた状態でのPL発光強度面内ばらつき評価と、目視によるムラの評価と、1パネル中での異物評価を実施した。 The following evaluation was performed about the board | substrate with which the organic light emitting layer obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was formed. As evaluation items, PL emission intensity in-plane variation evaluation in a state where the printed matter was caused to emit PL light, evaluation of unevenness by visual inspection, and foreign matter evaluation in one panel were performed.
評価を行った結果を、表1に示した。 The results of evaluation are shown in Table 1.
実施例1においては、面内発光強度バラツキは8%と小さく、また特異的なムラも観測されなかった。さらに、異物数は13個と非常に少ない数値を示した。 In Example 1, the in-plane emission intensity variation was as small as 8%, and no specific unevenness was observed. Furthermore, the number of foreign matters was as small as 13 pieces.
比較例1においては異物数に関しては比較的良好であったものの、全体に斜め筋ムラが確認され、発光強度ばらつきも非常に大きなものとなった。 In Comparative Example 1, although the number of foreign matters was relatively good, oblique stripe unevenness was confirmed throughout, and the emission intensity variation was very large.
比較例2においてはムラ、発光強度ばらつきに関しては実施例1同等であったが、異物数が多くなる結果となった。 In Comparative Example 2, unevenness and light emission intensity variation were the same as in Example 1, but the number of foreign matters was increased.
以上の結果から、実施例1が比較例1、2に比べ良い評価となった。印刷はロールコート法による塗工または印刷によって、しかもインキドクターはゴムロール及びエアーナイフであり、版は樹脂製のものを用いることによって良好な印刷を行えることが出来た。 From the above results, Example 1 was evaluated better than Comparative Examples 1 and 2. Printing could be performed by coating or printing by a roll coating method, and the ink doctor was a rubber roll and an air knife, and the plate was made of resin.
以上のように本発明による高分子EL素子の製造方法によれば、面内バラツキが少なくムラの無い均一な膜厚の印刷パターンを容易に形成することが出来、高品質な高分子EL素子を製造することが出来る。 As described above, according to the method for producing a polymer EL element according to the present invention, a high-quality polymer EL element can be easily formed with a uniform film thickness with little in-plane variation and no unevenness. Can be manufactured.
1・・・ガラス基板
2・・・電極層
3・・・有機発光層
4・・・電極層
101・・・アニロックスロール
102・・・ドクターロール
103・・・版下クッション
104・・・凸版
105・・・版胴
106・・・基板定盤
107・・・被印刷基板
108・・・インキチャンバー
109・・・エアーナイフ
110・・・インキ供給部
201・・・アニロックスロール
202・・・ドクターブレード
203・・・版下クッション
204・・・凸版
205・・・版胴
206・・・基板定盤
207・・・被印刷基板
208・・・インキチャンバー
209・・・インキ供給部
210・・・インキ供給部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate 2 ...
Claims (3)
基材上に形成された、少なくとも一方が透明または半透明の2つの電極間に高分子発光材料を含む有機発光層を挟持した高分子EL素子において、前記有機発光層をロールコート法による塗工または印刷によって形成することを特徴とする高分子EL素子の製造方法。 A method for producing a polymer EL device, comprising:
In a polymer EL device in which an organic light emitting layer containing a polymer light emitting material is sandwiched between two electrodes, at least one of which is transparent or translucent, formed on a substrate, the organic light emitting layer is coated by a roll coating method Alternatively, a method for producing a polymer EL element, which is formed by printing.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140603 |