(57)【要約】【課題】  ドクタリング工程において異物の発生を抑え、且つ高いドクタリング性能を有するドクターロール、それを用いた凸版印刷機、これにより高品質の高分子有機ＥＬパネルを安価に生産できる有機ＥＬパネル製造装置を提供する。【解決手段】  被印刷基板を載置する定盤と、凸版が設置され前記定盤上に配置される回転式の版胴と、前記版胴に臨むように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の一部を収容し前記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と、前記アニロックスロール上に供給されたインキを掻き取るために設けられるドクターロールとを備える凸版印刷機において、両端部における周面部分の硬度を、中央部における周面部分の硬度より低くしたことを特徴とする凸版印刷機のドクターロールとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷基板を載置する定盤と、凸版が設置され前記定盤上に配置される回転式の版胴と、前記版胴に臨むように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の一部を収容し前記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と、前記アニロックスロール上に供給されたインキを掻き取るために設けられるドクターロールとを備える凸版印刷機において、
両端部における周面部分の硬度を、中央部における周面部分の硬度より低くしたことを特徴とする凸版印刷機のドクターロール。
【請求項２】
前記ドクターロールの両端部の軸方向の各幅を、前記ドクターロールの軸方向の全長の１０％〜２０％としたことを特徴とする請求項１記載の凸版印刷機のドクターロール。
【請求項３】
前記両端部における周面部分の硬度と、前記中央部における周面部分の硬度との間の硬度差を１０°以上３０°以下としたことを特徴とする請求項１又は２記載の凸版印刷機のドクターロール。
【請求項４】
前記ドクターロールの軸方向の全長を、前記アニロックスロールの軸方向の全長に対して１１０％以上１２０％以下としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の凸版印刷機のドクターロール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のドクターロールを設けるとともに、
前記インキは、前記被印刷基板に有機発光槽を印刷するために高分子系有機ＥＬ材料を溶剤に溶解してなることを特徴とする凸版印刷機。
【請求項６】
前記アニロックスロールと前記版胴との距離を大小調節可能にした距離調節機構が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の凸版印刷機。
【請求項７】
請求項５又は６記載の凸版印刷機を用いて有機ＥＬパネルを製造することを特徴とする有機ＥＬパネル製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高分子系有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材料を溶剤に溶解してなるインキを基板上に印刷することにより高分子系有機ＥＬパネルを製造する装置と、この装置に用いられる印刷機と、特にその中で用いられるドクターロールとに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。 
【０００３】
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、蒸着装置の原理上、有機ＥＬ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、２参照）。 
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。 
【０００４】
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。 
【０００５】
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。 
【０００６】
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、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チャンバー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。 
このアニロックスロール表面の余分なインキをドクターにて掻き取ってフレキソ版上（凸版上）にインキを塗布する方式が用いられている。ドクターの種類としては刃状やロール状のものがあり、ドクタリング性やドクタリング時に発生する異物の観点から適宜選択し使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１８５３５２号公報
【特許文献２】特開２００５−５９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
刃状のドクターはドクタリング性に優れているが、ドクターの刃先をアニロックスロールに圧力をかけ接触させるためドクターの刃先が削れ、異物となってインキ中に混入する。このため、有機ＥＬデバイス等薄膜半導体の製造工程には適さない。
一方、ロール状のドクターを使用する場合異物の発生に関しては有利であるが、アニロックスロールとのニップの際ドクターロール周面端部に荷重が集中するためドクターロール自体の撓みが発生する。このためドクターロール周面中央のニップ圧が弱まり、ドクターロール周面全域のニップ圧のバランスが悪化する。
【０００９】
これに対しドクターロールの押し込みを弱め、ドクターロールの撓みを抑える手段も可能ではあるがドクターロールのニップ圧が弱い状態ではインキの粘度が高い場合にドクタリング不良が発生してしまう。
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、ドクタリング工程において異物の発生を抑え、且つ高いドクタリング性能を有するドクターロール、これを用いた凸版印刷機、さらにこれにより高品質の高分子有機ＥＬパネルを安価に生産できる有機ＥＬパネル製造装置を提供することにある。 
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の第一の態様は、被印刷基板を載置する定盤と、凸版が設置され前記定盤上に配置される回転式の版胴と、前記版胴に臨むように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の一部を収容し前記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と、前記アニロックスロール上に供給されたインキを掻き取るために設けられるドクターロールとを備える凸版印刷機において、両端部における周面部分の硬度を、中央部における周面部分の硬度より低くしたことを特徴とする凸版印刷機のドクターロールとした。
【００１１】
本発明の第二の態様は、前記ドクターロールの両端部の軸方向の各幅を、前記ドクターロールの軸方向の全長の１０％〜２０％としてもよい。
本発明の第三の態様は、前記両端部における周面部分の硬度と、前記中央部における周面部分の硬度との間の硬度差を１０°以上３０°以下としてもよい。
本発明の第四の態様は、前記ドクターロールの軸方向の全長を、前記アニロックスロールの軸方向の全長に対して１１０％以上１２０％以下としてもよい。
【００１２】
本発明の第五の態様は、前記第一から第四のいずれかの態様のドクターロールを設けるとともに、前記インキは、前記被印刷基板に有機発光槽を印刷するために高分子系有機ＥＬ材料を溶剤に溶解してなることを特徴とする凸版印刷機とした。
本発明の第六の態様は、前記第五の態様の凸版印刷機において、前記アニロックスロールと前記版胴との距離を大小調節可能にした距離調節機構が設けてもよい。
本発明の第七の態様は、前記第五又は第六の態様の凸版印刷機を用いて有機ＥＬパネルを製造することを特徴とする有機ＥＬパネル製造装置とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のドクターロールにおいては、ドクターロール周面端部領域は本来アニロックスロールへのニップ圧が比較的強いが、この領域の硬度をドクターロール周面中央領域の硬度より低くすることで周面端部領域におけるアニロックスロールへのニップ圧を低減できる。
且つ、ドクターロールでは本来ニップ圧が比較的弱いドクターロール周面中央領域の硬度をドクターロール周面端部領域の硬度より高くすることでドクターロール周面中央領域のニップ圧の低減を抑制することができる。
このドクターロールを用いた有機ＥＬパネル製造用印刷機によれば、高分子有機発光層が印刷形成された有機ＥＬパネルを生産できるとともに、ドクタリングムラによる膜厚ムラの少ない、高品質の高分子有機ＥＬパネルを安価に生産することが可能となる。 
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における有機ＥＬ用（フレキソ）印刷機の構成を示す概略図である。
【図２】本発明におけるアニロックスロールとドクターロールの上面概略図である。
【図３】印刷評価および有機ＥＬパネルの表示状態の評価結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図１に示す樹脂凸版印刷機におけるアニロックスロール１０１を備えたインキ供給機構１０９を中心に説明する。なお、本発明にかかるドクターロール、凸版印刷機並びに有機ＥＬパネル製造装置は、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に示す樹脂凸版印刷機は、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、凸版１０４に接してインキを供給するアニロックスロール１０１、アニロックスロール１０１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ドクターロール１０２、版下クッション１０３を介してパターン形成用の凸版１０４が装着される回転式の版胴１０５と、被印刷基板１０７を載置する基板定盤１０６から構成された印刷装置である。
【００１６】
本発明の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。
【００１７】
また、アニロックルロール１０１上に形成されるパターンとしては、ヘリカルパターン、ＦＭパターン、ハニカムパターン、ダイヤパターン、ＡＲＴパターンなどいずれのパターンも用いることが出来る。
これらのパターンは印刷物上のモアレを防止する為に適宜角度を設けても良い。そして、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１０１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。
【００１８】
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。
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、ウレタンゴムなどのゴム材を巻き付けてゴムロールを作製してもよいし、これらのゴムロール上に、ＰＦＡ熱収縮チューブを巻き付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。
【００１９】
これらゴムロールの表面は算術表面粗さＲａが、０．１μｍ以下、最大高さＲｚが１μm以下であることが望ましく、これらの条件を満たすことによって低発塵かつ、平滑な液掻き面を得ることが出来る。
一般的なフレキソ印刷機の印刷において、ドクターロール１０２によるドクタリングはドクターロール１０２の周面端部領域２０３と周面中央領域２０４でアニロックスロール１０１へのニップ圧に差が生じ、ドクタリングにムラが生じやすい。
【００２０】
そこで、ドクターロール１０２の周面全域を、両端部の軸方向の幅をそれぞれドクターロールの軸方向の全長２０２の１０〜２０％とした２つの周面端部領域２０３、２０３とそれ以外の６０〜８０％を占める周面中央領域２０４とに分割し、周面端部領域２０３の硬度と周面中央領域２０４の硬度との間の硬度差を１０°以上３０°以下とするとともに、２つの周面端部領域２０３、２０３の硬度を周面中央領域２０４の硬度より低硬度とすることでドクターロール１０２周面全域のニップ圧のバランスを良化できる。ただし、ドクターロール１０２の周面全域の硬度はＪＩＳ−Ａ硬度で３０〜７０°の範囲内が望ましい。
【００２１】
なお、ドクターロール１０２の２つの周面端部領域２０３、２０３の軸方向の幅が各々、ドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の１０％未満である場合、アニロックスロール１０１とのニップの際、ドクターロール１０２の端部の荷重を逃がすことができずドクターロール１０２自体のたわみが発生する。
逆に上記２つの周面端部領域２０３、２０３の軸方向の幅が各々、ドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の２０％より長い場合、本来ニップ圧を強めたいドクターロール１０２の周面中央領域２０４のニップ圧が、上記幅をドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の１０〜２０％としたときのニップ圧より弱まるため、ドクターロール１０２周面全域のニップ圧のバランスの改善には至らない。
【００２２】
また、ドクターロール１０２の比較的低硬度の２つの周面端部領域２０３、２０３をそれぞれ、ドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の１０〜２０％の領域とし、それ以外の比較的高硬度の周面中央領域２０４をドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の６０〜８０％にすれば、ドクターロール１０２上でニップ圧の強い部分、弱い部分が相殺されドクターロール１０２の周面全域でニップ圧のバランスが良化する。なお、ドクターロール１０２の軸方向の全長２０２はアニロックスロール１０１の軸方向の全長２０１に対して、１１０〜１２０％の範囲のものを使用するのが望ましい。
【００２３】
本発明のドクターロール１０２の加工に関しては、ドクターロール１０２の芯上にゴムを巻き付けて円柱状に加工し、ドクターロール１０２の周面中央領域２０４と周面端部領域２０３、２０３にそれぞれ異なる硬度のゴムを巻き付け、各々のゴム厚を揃える様に加工し、さらにゴムロール全体にＰＦＡ熱収縮チューブを巻き付ける。
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１０１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。
【００２４】
この印刷機を用いた際の実際の動作について説明する。基板定盤１０６上に、ガラスの被印刷基板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上にはインキチャンバー１０８より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。
【００２５】
次に基板定盤１０６が版胴１０５直下に移動した後、アニロックスロール１０１より凸版１０４上へインキが転写され、その後版胴１０５の回転と同期した基板定盤１０６上に置かれたガラスの被印刷基板１０７へ印刷が行われる。
アニロックスロール１０１から凸版１０４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比較的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。
【００２６】
上記印刷機の印刷では、アニロックスロール１０１の表面においてインキチャンバー１０８から露出した部位が乾燥すると、その表面上のインキが乾燥して固まってしまう。これを防止するため、アニロックスロール１０１を、凸版１０４上へインキを転写しないときも回転させ、その表面を常に濡らしておくことが望ましい。そこで、アニロックスロール１０１と版胴１０５との距離を大小調節可能にした距離調節機構を設けることによって、凸版１０４上へインキを転写しないときは、アニロックスロール１０１と版胴１０５との距離を、インキ転写時よりも大きくするように構成してもよい。
以上の動作を実施することによって従来の印刷物より良質な印刷物を得ることが出来る。
【実施例】
【００２７】
（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、２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。 
【００２８】
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。 
【００２９】
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、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。 
【００３０】
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濃度２％になるようにトルエンに溶解させた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。 
このとき使用するドクターロール１０２は、比較的低硬度の２つの周面端部領域２０３、２０３の軸方向の幅をそれぞれドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の１５％、比較的高硬度の周面中央領域２０４の軸方向の幅をドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の７０％とした。また、ドクターロール１０２の周面端部領域２０３の硬度と周面中央領域２０４の硬度との間の硬度差を２０°とした。
【００３１】
また、７５０線／インチのアニロックスロール１０１及び水現像タイプの感光性樹脂版を使用し、図示されていない洗浄装置を用いて印刷版の洗浄を行った。 
この結果、印刷、乾燥後の有機発光層の膜厚は８０ｎｍとなった。 
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パネルを作製した。 
【００３２】
これにより得られた有機ＥＬ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。 
なお、有機発光層をパネルへ印刷する前に３００×３００ｍｍのソーダガラスへ印刷し、印刷ムラの確認を行なった。
【００３３】
（比較例１） 
使用するドクターロール１０２は、比較的低硬度の２つの周面端部領域２０３、２０３の軸方向の幅をそれぞれドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の５％、比較的高硬度の周面中央領域２０４の軸方向の幅をドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の９０％とする印刷機にした以外は実施例１と同様とした。
【００３４】
（比較例２） 
使用するドクターロール１０２は、比較的低硬度の２つの周面端部領域２０３、２０３の軸方向の幅をそれぞれドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の２５％、比較的高硬度の周面中央領域２０４の軸方向の幅をドクターロール１０２の軸方向の全長２０２の５０％とする印刷機にした以外は実施例１と同様とした。
【００３５】
以上のような実施例１及び比較例１、２でのソーダガラスに形成された有機発光層の外観の評価結果、および作製した有機ＥＬパネルのパネル膜厚バラツキおよびパネル発光状態の評価結果を図３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はドクタリング性が向上したことにより良好な結果が得られることが分かる。 
【符号の説明】
【００３６】
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・・・インキ供給機構
２０１・・・アニロックスロールの軸方向の全長
２０２・・・ドクターロールの軸方向の全長
２０３・・・ドクターロール周面端部領域
２０４・・・ドクターロール周面中央領域
【図１】
2014162020.tif 000003
【図２】
2014162020.tif 000004
【図３】
2014162020.tif 000005