(57)【要約】【課題】ドクタリングによるリブムラ発生の抑制を行い、ムラのない有機ＥＬ素子の製造を行うことが可能な凸版印刷装置及び有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。【解決手段】版胴１０７と、アニロックスロール１０６と、インキ供給装置１０３と、ドクタリング部３８と、で構成され、ドクターロール３５と３６と、ドクターロールの全てのロール外周を繋ぐように巻かれたドクターシート３７と、でアニロックスロール１０６の表面のインキをドクタリングする。ドクターシート３７が一つ以上のドクターロール（図５ではドクターロール３５）によってアニロックスロール１０６に押し付けられ、更にアニロックスロール１０６とドクターシート３７が矢印１１３で示される同じ方向に回転することによってアニロックスロール表面のインキ１０５ａがドクタリングされる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に有機ＥＬ材料膜を形成するための凸版印刷装置であって、
版胴と、アニロックスロールと、インキ供給装置と、ドクタリング部と、で構成され、
版胴は印刷用凸版が取り付けられたロールであって、
アニロックスロールは前記印刷用凸版にインキを供給するロールであって、
インキ供給装置は前記アニロックスロールにインキを供給する装置であって、
ドクタリング部はアニロックスロール表面の余分なインキを掻き落とすもので、２つ以上のドクターロールと、ドクターシートと、で構成され、ドクターシートはドクターロールの全てのロール外周を繋ぐように巻かれたシートであって、
前記ドクターシートが一つ以上のドクターロールによって前記アニロックスロールに押し付けられ、更に前記アニロックスロールと前記ドクターシートが同じ方向に回転することによってアニロックスロール表面のインキがドクタリングされることを特徴とする凸版印刷装置。
【請求項２】
前記アニロックスロールに前記シートを押し付けている一つ以上の前記ドクターロールのうち、前記アニロックスロール回転方向の最先端にあるドクターロールの径が２０ｍｍΦ以下であることを特徴とする請求項１記載の凸版印刷装置。
【請求項３】
前記ドクターロールによって前記アニロックスロールに押し付けられている前記ドクターシート表面とインキとの接触角が、前記アニロックスロール表面とインキとの接触角よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の凸版印刷装置。
【請求項４】
前記アニロックスロールに前記ドクターシートを押し付けている一つ以上の前記ドクターロールのうち、前記アニロックスロール回転方向の最先端にあるドクターロールの硬度が７０°以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の凸版印刷装置。
【請求項５】
ドクタリング時の前記アニロックスロール及び前記ドクターシートの周速度が１０ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の凸版印刷装置。
【請求項６】
凸版印刷装置を用いてインキ化した有機ＥＬ材料を印刷して有機ＥＬ素子を製造する方法であって、
この凸版印刷装置が、版胴と、アニロックスロールと、インキ供給装置と、ドクタリング部と、で構成され、
版胴は印刷用凸版が取り付けられたロールであって、
アニロックスロールは前記印刷用凸版にインキを供給するロールであって、
インキ供給装置は前記アニロックスロールにインキを供給する装置であって、
ドクタリング部はアニロックスロール表面の余分なインキを掻き落とすもので、２つ以上のドクターロールと、ドクターシートと、で構成され、ドクターシートはドクターロールの全てのロール外周を繋ぐように巻かれたシートであって、
インキ供給装置から有機ＥＬ材料をインキ化したインキをアニックスロールに供給する工程と、
前記ドクターシートが一つ以上のドクターロールによって前記アニロックスロールに押し付けられ、更に前記アニロックスロールと前記ドクターシートが同じ方向に回転することによってアニロックスロール表面のインキをドクタリングする工程と、
アニロックスロール表面に残ったインキを版胴に巻かれた凸版に転移させる工程と、
更に転移させた凸版表面のインキを基板上に転移させて有機ＥＬ素子を製造する工程と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項７】
前記インキの粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜３００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の有機ＥＬ素子の製造方法によって製造されたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ）素子を高品質に印刷することができる凸版印刷機及びそれを用いた有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、二つの対向する電極間に有機ＥＬ材料を有する有機発光層が形成された構造をもつ発光素子であり、電圧の印加により発光するものである。効率の良い発光を得るためには、有機発光層の膜厚が重要な要素であり、数ｎｍから数十ｎｍ程度で膜厚をコントロールする必要がある。
【０００３】
有機発光層に用いられる有機ＥＬ材料は、低分子系材料と高分子系材料に区分されており、有機発光層の形成方法は材料の種類によって異なる。
【０００４】
一般に低分子系材料は、基板に抵抗加熱蒸着法（真空蒸着法）等によって薄膜形成される。この方法は、均一な薄膜形成には優れた方法であるが、基板が大型になるとパターン精度を保ち難くなるという問題がある。
【０００５】
一方、高分子系材料では、有機発光材料を溶剤に溶解あるいは分散させてインキ化し、ウェットコーティング法によって薄膜を形成する。ウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があるが、パターニングや色の塗り分けに用いることは困難であり、高精細なパターニング等を行うには、インキジェット法や印刷法等によるパターン印刷を用いることが必要となる。
【０００６】
例えば、（特許文献１）に開示されているようなインキジェット法によるパターン形成方法では、インキジェットノズルから溶剤に溶かした有機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パターンを形成する。しかしながら、ノズルから噴出されたインキ液滴は球状をしている為、基板上に着弾する際にインキが円形状に広がり、形成されたパターンの形状が直線性に欠けたり、あるいは着弾精度が悪くなってパターンの直線性が得られなかったりするという問題点がある。
【０００７】
また、印刷法によるパターン形成方法には様々な種類があるが、基板としてガラス基板を用いることが多い有機ＥＬ素子については、ゴム製の印刷用ブランケットを用いたオフセット印刷法や、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（フレキソ印刷法）等が適正な印刷法と考えられる。実際に、オフセット印刷によるパターン印刷方法（特許文献２）、凸版印刷によるパターン印刷方法（特許文献３）などが提唱されている。中でも、特に凸版印刷による方法はパターン形成精度や膜厚均一性などに優れ、有機ＥＬ素子の製造方法として最も適している。
【０００８】
凸版印刷法による有機ＥＬ素子の有機発光層を形成する工程の一例としては、まず有機ＥＬ材料を溶剤に溶解あるいは分散させてインキ化し、微細な孔を有するアニロックスロールのロール表面に塗布する。次に、アニロックスロール表面の余分なインキをドクタリング装置で掻き取るによって、アニロックスロールの単位面積あたりのインキの塗布量を均一にする。そして、有機ＥＬ素子の画素の形状に対応して設けられている画像形成部を有する印刷版の画像形成部にアニロックスロール上のインキを転移させ、最後にこの印刷版の画像形成部上のインキ薄膜を転移させることで基板上に有機ＥＬ素子の有機発光層を形成する。
【０００９】
図１は、凸版印刷法によって発光部を形成するための印刷装置の一例を図示したものである。有機ＥＬ材料などを溶媒に溶解あるいは分散させてなるインキ５が、アニロックスロール６に塗布され、ドクター４によって余剰分がかき落される。次に、印刷用凸版８の画像形成部、ステージ１上の基板２の順に転移させられ、基板２上の発光部の形成個所に所望の発光部が形成される。なお、符号１０は版基材、１１は版の凸部である。
【００１０】
ドクターとしては、アニロックスロール上の過剰なインキがかき落すことが可能であれば限定せず利用することが出来る。一般的なものとしては、ドクターブレードやドクターロールがある。
【００１１】
ドクターブレードは、アニロックスロールとの接触部が小さいため、接触部における押し込み圧力が高く、インキのかき取りの性能が高い。しかしブレード自体が削れ、インキ中にカスが混入しやすい。混入した削れカスは異物として最終的に印刷膜中に残留することになるが、一般的にドクターブレードは金属や樹脂などで出来ており、有機ＥＬ材料膜中に混入すると、有機ＥＬの発光特性に悪影響を及ぼしやすい。異物の大きさによっては、基板をショートさせて発光を阻害する場合もある。
【００１２】
一方、ドクターロールはアニロックスロールの接触部が大きく、接触部における押し込み圧力はブレードに比べて弱くなる。そのため、ドクターブレードに比べてインキのかき取り力の面では劣ることになり、ドクターロールの材質や当て方などに工夫を行い、ドクタリング性能を調整する必要がある。一方で、削りカスは発生しづらく、異物抑制の面においてはドクターブレードよりも優れている。
【００１３】
有機ＥＬ素子において、発光しない、もしくは発光が暗い画素がある場合、パネル全面中でドット抜けとして観察される。ディスプレイとして、ドット抜けは大きな品質問題であるため、ドクタリング方式としてはドクターロールを用いる方が望ましい。
【００１４】
異物とは別にドクタリングが起こす不具合としてリブムラがある。図２はリブムラを説明するための図で、過剰に供給されたインキをドクターロールやドクターブレードなど固体面で掻き落とし表面を作る場合（図２はドクターロール１３で掻き落とす場合を示す）、高速薄膜塗布を行えばアニロックスロール６の回転方向にリブムラと呼ばれる縞状ムラ１４が発生する。このムラは、一般的にはレベリングさせることで自然に消えたり、影響を軽減させたりすることが出来る。しかしながら、有機ＥＬ印刷で必要なレベルの塗工膜を形成する場合、薄膜過ぎてレベリングが機能しづらいためムラが目立ってしまう。符号１５はニップ部を示す。
【００１５】
リブムラが発生するリビング現象の臨界速度は、塗液粘度の増加とともに低下する。しかしながら、塗液粘度を調整するためには、インキ濃度や材料を変える必要があり容易ではない。
【００１６】
インキの流路形状によっても、臨界速度は変化する。リブムラはニップ部１５で液がドクターとアニロックスロールの間で引き裂かれて液膜が形成される部分で発生する。
【００１７】
ドクターブレードを用いたドクタリングについて、リブムラが発生する場合（図３（ａ））としない場合（図３（ｂ））についての説明図を示した。また、図４（ｃ）にドクターロールを使用した場合についての説明図を示した。図３、４の中で、ｘはインキの流路長を示す。例えば、ドクターブレード同士で比較した場合（図３（ａ）と（ｂ））、図３（ａ）で示すブレード１２の先端でインキ５を掻き落とす場合は、図３（ｂ）で示すブレード１２の腹部分で掻き落とす場合よりも臨界速度は高い。これは先端でかく場合には、x≒０であるため、ニップ部における液膜形成をする流路が小さいため、リブムラ１４は発生しない。また、図４（ｃ）で示すドクターロール１３で掻き落とす場合は、ブレードと異なり先端で接触させることができないため、ブレードよりも臨界速度は低くなりやすい。
【００１８】
しかしながら有機ＥＬ素子を印刷する場合には、上述した異物発生が致命的な欠陥となるために、有機ＥＬ素子印刷用の凸版印刷装置においては、上述した異物発生の少ないドクターロールを使用することが望ましい。一方で、ドクターロールを使用した場合、一般的な高分子系材料インキについて適正な印刷が可能な粘度域を、溶媒によってある程度の変化をするが２０〜２００ｍＰａ・ｓの範囲で、しかも生産性も考慮した場合の適正な印刷速度を１０ｍｍ／ｓ以上と考えると、リブムラが発生しやすい領域に入ってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献２】特開２００１−９３６６８号公報
【特許文献３】特開２００１−１５５８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は使用するインキの粘度域と印刷速度を考慮した上でドクタリングによるリブムラ発生の抑制を行い、ムラのない有機ＥＬ素子の製造を行うことが可能な凸版印刷装置及び有機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の請求項１に記載の発明は、
基板に有機ＥＬ材料膜を形成するための凸版印刷装置であって、
版胴と、アニロックスロールと、インキ供給装置と、ドクタリング部と、で構成され、
版胴は印刷用凸版が取り付けられたロールであって、
アニロックスロールは前記印刷用凸版にインキを供給するロールであって、
インキ供給装置は前記アニロックスロールにインキを供給する装置であって、
ドクタリング部はアニロックスロール表面の余分なインキを掻き落とすもので、２つ以上のドクターロールと、ドクターシートと、で構成され、ドクターシートはドクターロールの全てのロール外周を繋ぐように巻かれたシートであって、
前記ドクターシートが一つ以上のドクターロールによって前記アニロックスロールに押し付けられ、更に前記アニロックスロールと前記ドクターシートが同じ方向に回転することによってアニロックスロール表面のインキがドクタリングされることを特徴とする凸版印刷装置である。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記アニロックスロールに前記シートを押し付けている一つ以上の前記ドクターロールのうち、前記アニロックスロール回転方向の最先端にあるドクターロールの径が２０ｍｍΦ以下であることを特徴とする請求項１記載の凸版印刷装置である。
【００２３】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記ドクターロールによって前記アニロックスロールに押し付けられている前記ドクターシート表面とインキとの接触角が、前記アニロックスロール表面とインキとの接触角よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の凸版印刷装置である。
【００２４】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記アニロックスロールに前記ドクターシートを押し付けている一つ以上の前記ドクターロールのうち、前記アニロックスロール回転方向の最先端にあるドクターロールの硬度が７０°以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の凸版印刷装置である。
【００２５】
本発明の請求項５に記載の発明は、ドクタリング時の前記アニロックスロール及び前記ドクターシートの周速度が１０ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の凸版印刷装置である。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発明は、
凸版印刷装置を用いてインキ化した有機ＥＬ材料を印刷して有機ＥＬ素子を製造する方法であって、
この凸版印刷装置が、版胴と、アニロックスロールと、インキ供給装置と、ドクタリング部と、で構成され、
版胴は印刷用凸版が取り付けられたロールであって、
アニロックスロールは前記印刷用凸版にインキを供給するロールであって、
インキ供給装置は前記アニロックスロールにインキを供給する装置であって、
ドクタリング部はアニロックスロール表面の余分なインキを掻き落とすもので、２つ以上のドクターロールと、ドクターシートと、で構成され、ドクターシートはドクターロールの全てのロール外周を繋ぐように巻かれたシートであって、
インキ供給装置から有機ＥＬ材料をインキ化したインキをアニックスロールに供給する工程と、
前記ドクターシートが一つ以上のドクターロールによって前記アニロックスロールに押し付けられ、更に前記アニロックスロールと前記ドクターシートが同じ方向に回転することによってアニロックスロール表面のインキをドクタリングする工程と、
アニロックスロール表面に残ったインキを版胴に巻かれた凸版に転移させる工程と、
更に転移させた凸版表面のインキを基板上に転移させて有機ＥＬ素子を製造する工程と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。
【００２７】
本発明の請求項７に記載の発明は、前記インキの粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜３００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。
【００２８】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項６または７に記載の有機ＥＬ素子の製造方法によって製造されたことを特徴とする有機ＥＬ素子である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ドクタリングによるリブムラ発生を抑制することができ、リブ起因の印刷ムラ、発光ムラの少ない高品質な有機ＥＬ素子を印刷によって製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】凸版印刷法によって発光部を形成するための印刷装置の一例を示す図。
【図２】リブムラを説明するための図。
【図３】ドクターブレードを用いたドクタリングについて説明する図。（ａ）はリブムラが発生する場合。（ｂ）はリブムラが発生しない場合を示す。
【図４】ドクターロールを用いたドクタリングについて説明する図。
【図５】本発明の凸版印刷装置の一例を示す概略図。
【図６】本発明に係るドクターロールと、ドクターシートと、ドクタリング部を詳細に示す図である。（ａ）は１つのドクターロールによってドクターシートがアニロックスロールに押し付けられた場合を示す図。（ｂ）は２つのドクターロールによってドクターシートがアニロックスロールに押し付けられた場合を示す図。
【図７】ドクターロールをドクターロール３５と同径にして、同様の効果を得ようとした場合の説明図。
【図８】本発明に係る印刷用凸版の一実施例の断面を示す図。
【図９】本発明に係る有機ＥＬ素子の一例を断面で示す図。
【図１０】本発明に係る有機ＥＬ素子の製造に用いるアクティブマトリックス方式の基板の一実施例を断面で示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限るものではない。
【００３２】
本発明は、有機材料からなる発光層と発光補助層からなる有機ＥＬ層のうち少なくとも１層を、有機ＥＬ材料を溶媒に溶解、または分散させたインキを用い、基材上に樹脂からなる凸部パターンを有する樹脂凸版を印刷版とした凸版印刷法により形成する際に適用することができる。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を積層させて用いる。以降、本発明において、有機ＥＬ材料を溶媒に溶解、または分散させた有機ＥＬ材料インキを用いた場合について示す。
【００３３】
図１５は本発明の凸版印刷装置の一例を示す概略図である。図５に示される本発明の凸版印刷装置は、版胴１０７と、アニロックスロール１０６と、インキ供給装置１０３と、ドクタリング部３８と、で構成されている。
【００３４】
版胴１０７は印刷用凸版１０８が取り付けられたロールである。
アニロックスロール１０６は印刷用凸版１０８にインキを供給するロールである。
インキ供給装置１０３はアニロックスロール１０６にインキを供給する装置である。
ドクタリング部３８は２つ以上のドクターロール（図５では２つのドクターロール３５、３６を示す）と、ドクターロールの全てのロール外周を繋ぐように巻かれたドクターシート３７と、で構成されている。
【００３５】
ドクターシート３７が一つ以上のドクターロール（図５ではドクターロール３５）によってアニロックスロール１０６に押し付けられ、更にアニロックスロール１０６とドクターシート３７が矢印１１３で示される同じ方向に回転することによってアニロックスロール表面のインキ１０５ａがドクタリングされる。
【００３６】
ステージ１０１には被印刷基板１０２が固定されており、パターン形成された印刷用凸版１０８は版胴１０７に固定されている。印刷用凸版１０８は版基材１００上に凸パターン１１０が形成されている。
【００３７】
まず、インキ供給装置１０３からアニロックスロール１０６へインキが供給され、アニロックスロール１０６に供給されたインキのうち余分なインキ１０５ａは、ドクターロール３５によってアニロックスロール１０６に押し付けられたドクターシート３７により除去される。アニロックスロール１０６へのインキ補充が適切に行われるのであれば、インキ供給装置はどのようなものを選択しても良い。
【００３８】
アニロックスロール１０６表面にドクターシート３７によって均一に保持されたインキ１０５ｂは、版胴１０７に取り付けられた印刷用凸版１０８の凸パターン１１０に転移、供給される。そして、版胴１０７の回転に合わせて印刷用凸版１０８の凸パターン１１０と基板１０２は接しながら矢印１１４で示される方向に相対的に回転または移動し、インキ１０５ｂはステージ１０１上にある基板１０２の所定位置に転移し転写パターン１０９を形成する。パターン形成後は、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。
【００３９】
なお、図１５は１枚毎に被印刷基板にインキパターンを形成する枚葉式の凸版印刷装置の一例であるが、被印刷基板が例えば帯状のフィルムである場合には、ロール・トゥー・ロール方式の凸版印刷装置を用いることもできる。また、印刷用凸版は版胴に巻きつける形ではなく、平板凸版を用いてもかまわない。
【００４０】
図６は、ドクターロールと、ドクターシートと、ドクタリング部を詳細に示す図である。本発明におけるドクタリング部３８を説明する。ドクタリング部３８は少なくともドクターロール３５とドクターロール３６を含む２つ以上のドクターロールと、それらを結ぶ一枚のドクターシート３７と、で構成される。図６（ａ）では、１つのドクターロール３５によってドクターシート３７がアニロックスロール１０６に押し付けられた場合を示す図で、図６（ｂ）では、２つのドクターロール３５とドクターロール３６によってドクターシート３７がアニロックスロール１０６に押し付けられた場合を示す図で、どちらの場合もアニロックスロール１０６とドクターシート３７が矢印１１３で示される同じ方向に回転することによってアニロックスロール１０６表面のインキ１０５がドクタリングされる。
【００４１】
アニロックスロール１０６にドクターシート３７を押し付けている一つ以上のドクターロールのうち、アニロックスロール回転方向の最先端にあるドクターロール（図６のドクターロール３５を示す）の径を２０ｍｍΦ以下とすることによってインキの流路長（上記ｘを指す）が通常のドクターロールに比べて短くなり、リブムラ発生の臨界速度を高くすることが出来る。ドクターロール３６や、例えば３つ以上のドクターロールを用いる場合には、その他のロールの数や位置はドクタリング状態が良好であれば任意に決めることが出来る。上記のようにドクターロール３５の径を２０ｍｍΦ以下とすることによってリブムラ発生の臨界速度を高くすることが出来るが、アニロックスロールと同じ周速度で回転出来るロールであれば、径は小さいほどリブムラ発生の臨界速度を高くすることが出来る。
【００４２】
臨界速度を速めれば、結果として印刷速度を速めることが出来るが、ドクタリング時のアニロックスロール１０６及びドクターシート３７の周速度が１０ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓとすることによって品質の良い印刷パターンを得ることが出来る。１０ｍｍ／ｓ以下及び３００ｍｍ／ｓ以上では、共に膜厚ムラが発生しやすくなる。
【００４３】
図７にドクターロール１３を上記ドクターロール３５と同径にして、同様の効果を得ようとした場合の説明図を示す。ドクターシートロールを用いず、ドクターロールの径を小さくすることでもリブムラの発生を抑制する効果が得られるが、径を細くした場合には符号１３ａで示すインキがドクターロール１３の回転力によって表面を伝わりやすくなり、ドクタリング性能が低下する。このため、単にドクターロールの径を小さくしただけでは、基板全体に膜厚差（膜厚ムラ）が発生してしまう。
【００４４】
ドクターロール３５に使用することが出来るロールとしては、ＳＵＳ材などで作成された芯ロールに、樹脂、ゴム関連材料をまきつけて作成しても良いし、ＰＦＡ熱チューブなどを巻きつけるなどしても良い。これらの材料については、巻きつけた後のドクターロー
ル３５の硬度がＪＩＳ−Ａ硬度で７０°程度以下であるものを用いることが望ましい。硬度が高すぎる場合、押し込み圧力に対して、接触面が十分に広がらず十分なニップ面を得ることができなくなることがある。
【００４５】
ドクターロール３６やその他ロールに使用する材料は、アニロックスロール１０６にドクターシートを介して接触しないのであればどのような材料を用いてもかまわない。
【００４６】
ドクターシート３７に使用することが出来る材料としては、ドクターロール３６と同様な材料を用いることが出来る。しかしながら、前記ドクターロールによって前記アニロックスロールに押し付けられている前記ドクターシート表面とインキとの接触角が、前記アニロックスロール表面とインキとの接触角によりも小さくすることが必要である。言い換えれば、アニロックスロールに押し付けられているドクターシート表面とインキとの接触角が、アニロックスロール表面とインキとの接触角によりも小さくない場合は、ドクタリングされたインキの一部がドクターシート表面に残り、インキの流路長が伸びてしまい、本発明の効果が得られなくなる可能性がある。
【００４７】
基本的に、ドクターシート３７はアニロックスロール１０６とは同じ方向に回転をさせる。回転力として、アニロックスロール１０６と接触することによる連れ周りでも、ドクターロール３６にモータを接続し自力回転できるようにしても構わない。各ドクターロールとドクターシートは、ドクタリング性能に問題がなければ、それぞれの接触部に凹凸などの回転力補助機構を設けても構わない。
【００４８】
図５８に本発明の印刷用凸版１０８の一実施例の断面図を示した。版基材１００上に樹脂層により形成される凸パターン１１０が形成されている。版基材１００は、必要に応じて凸パターンと版基材との間に可視光線反射防止効果など機能性を付与するための層を加えて積層体としても良い。
【００４９】
本発明の印刷用凸版１０８に用いられる版基材１００としては、印刷に対する機械的強度を有すれば良く、合成樹脂、金属、またはそれらの積層体を用いることができ、中でも寸法安定性を保持するものが望ましい。
【００５０】
本発明の凸版の凸パターン１１０を形成する樹脂の一成分となるポリマーは、合成樹脂やそれらの共重合体、セルロースなどの天然高分子などから一種類以上を選択することができるが、有機発光材料などといった塗工液を塗布する場合、有機溶剤に対する耐溶剤性の観点から、フッ素系樹脂が望ましい。
【００５１】
また、少なくとも、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリウレタン、酢酸セルロースコハク酸エステル、部分ケン化ポリ酢酸ビニル、カチオン型ピペラジン含有ポリアミドやこれらの誘導体といった水溶性溶剤に可溶なものを一種類以上含有することによっても耐溶剤性を付与することが可能となるため、これらの内から一つ以上を選択し用いることも望ましい。
【００５２】
本発明における樹脂層による凸パターン１１０は、フォトリソグラフィー法、印刷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い。
【００５３】
感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法を凸部の形成方法として適用する場合、基材層、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の凸パターン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、公知の方法を用いることができる。
【００５４】
板状感光性樹脂積層体の成型方法を示す。基材上に反射防止層等を形成する場合には、ウェットコーティング法もしくはドライコーティング法により成膜し、積層体とする。次に積層体または基材に感光性樹脂層を公知の方法で成膜し、板状感光性樹脂積層体とする。
【００５５】
形成された板状感光性樹脂積層体に対してフォトリソグラフィー法を用い、公知の露光、現像の工程を経て、目的とする凸パターンを形成する。
【００５６】
次に、本発明による隔壁基板を用いた有機ＥＬ素子の製造工程の一例を説明する。図９に本発明の有機ＥＬ素子、図１０に本発明の有機ＥＬ素子の製造に用いるアクティブマトリックス方式の基板の一実施例の断面図を示す。なお、本発明による製造工程はこれに限るものではない
【００５７】
基板上に薄型トランジスタ（ＴＦＴ）３４を形成することで、アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子用の基板とすることが可能である。本発明の駆動方式はアクティブマトリックスに限るものではない。
【００５８】
ＴＦＴや、その上層は支持体２５で支持される。支持体としては機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましい。支持体としては、絶縁性を有する基板であればいかなる基板も使用することができる。この支持体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、支持体として透明なものを使用する必要がある。
【００５９】
例えば、ガラス基板や石英基板が支持体として使用できる。また、フレキシブル性を求める場合などにはプラスチックフィルムやシートを用いても良い。これらに水分等の侵入を防ぐことを目的として、金属酸化物薄膜や高分子樹脂膜等を積層しても良い。
【００６０】
支持体上に設けるＴＦＴ３４は、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層２６、ゲート絶縁膜２７及びゲート電極２８から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではない。
【００６１】
本発明の有機ＥＬ素子用の隔壁基板としては、ＴＦＴ３４に平坦化層３１が形成してあるとともに、平坦化層３１上に有機ＥＬ素子の下部電極（第一電極１７）が設けられており、かつ、ＴＦＴ３４と第一電極１７とが平坦化層３１に設けたコンタクトホール３２を介して電気接続してあることが好ましい。このように構成することにより、ＴＦＴ３４と、有機ＥＬ素子１９、２０、２１との間で、優れた電気絶縁性を得ることができる。
【００６２】
活性層２６は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン等の無機半導体材料やチオフェンオリゴマー等の有機半導体材料により形成することができる。
【００６３】
ゲート絶縁膜２７としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されているものを用いることができ、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等を用いることができる。
【００６４】
ゲート絶縁膜２７上には、ゲート電極２８と走査線３３が形成されている。ゲート電極２８としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅、チタン、タンタル、タングステン、ポリシリコン、シリサイド、ポリサイド等が挙げられる。
【００６５】
表示装置は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が有機ＥＬ素子のスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、トランジスタのドレイン電極３０と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極１７）が電気的に接続されている。
【００６６】
ＴＦＴとドレイン電極と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極）との接続は、トランジスタ絶縁膜２９上に形成された平坦化層を貫通するコンタクトホール内に形成された接続配線を介して行われる。
【００６７】
平坦化膜の材料についてはＳｉＯ２、スピンオンガラス、ＳｉＮ（Ｓｉ３Ｎ４）、ＴａＯ（Ｔａ２Ｏ５）等の無機材料、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フォトレジスト材料、ブラックマトリックス材料等の有機材料等を用いることができる。形成方法については、材料に合わせて選択する。
【００６８】
基板１０２上には第一電極１７が設けられる。第一電極を陽極とした場合、その材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）等の金属複合酸化物や金、クロムなどの金属材料を単層または積層したものをいずれも使用できる。第一電極の形成方法は、材料に応じて選択される。低抵抗であること、溶剤耐性があること、また、ボトムミッション方式としたときには透明性が高いことなどからＩＴＯが好ましく使用できる。ＩＴＯはスパッタ法によりガラス基板上に形成され、フォトリソ法によりパターニングされて第一電極となる。
【００６９】
第一電極を形成後、第一電極縁部を覆うようにして隔壁１６が形成される。隔壁は絶縁性を有する必要があり、感光性材料等を用いることができる。感光性材料としては、ポジ型であってもネガ型であってもよく、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、及びシアノエチルプルラン等を用いることができる。また、隔壁形成材料として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等を用いることもできる。
【００７０】
隔壁形成材料が感光性材料の場合、形成材料溶液をスリットコート法やスピンコート法により全面コーティングしたあと、露光、現像といったフォトリソ法によりパターニングがおこなわれる。感光性材料を用いてフォトリソ法により隔壁を形成する場合、その形状は露光、現像条件により制御可能である。
【００７１】
また、隔壁形成材料がＳｉＯ２、ＴｉＯ２の場合、スパッタリング法、ＣＶＤ法といった乾式成膜法で形成可能である。この場合、隔壁のパターニングはマスクやフォトリソ法により行うことができる。
【００７２】
次に、発光層及び発光補助層からなる有機ＥＬ層を形成する。電極間に挟まれる有機ＥＬ層としては、発光層単独から構成されたものでもよいし、発光層に正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層といった発光補助層１８を加えた積層構造としてもよい。なお、発光補助層の有無は、必要に応じて適宜選択される。それぞれ用いられる材料は、特性に応じて選択ができる。発光層は目的とする表示色に応じて、赤色発光層１９、緑色発光層２０、青色発光層２１を選択的に形成する必要がある。
【００７３】
有機ＥＬ材料とそれを溶解または分散する溶媒は、それぞれインキ化が可能な組み合わせであればどれを用いてもよく、特性に応じて単独又は混合して用いる。また、溶媒には必要に応じて界面活性剤、粘度調整剤等を添加してもよい。結果として有機ＥＬ材料インキ化したものの粘度は、２０ｍＰａ・ｓ〜３００ｍＰａ・ｓであって、これ以下の粘度で
はパターンの欠けが発生したり、これ以上の粘度では膜厚ムラが発生しやすくなる。
【００７４】
次に、第二電極２２を形成する。第二電極を陰極とした場合、その材料としては電子注入効率の高い物質を用いる。形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることができる。また、第二電極をパターンとする必要がある場合には、マスク等によりパターニングすることができる。なお、本発明では第一の電極を陰極、第二の電極を陽極とすることも可能である。
【００７５】
有機ＥＬ素子としては電極間に発光層を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機ＥＬ材料や電極形成材料の一部は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体を設ける。
【００７６】
封止体は、例えば第一電極、発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板に対して、凹部を有するガラスキャップ２４や金属キャップを用いて、第一電極、有機ＥＬ層、第二電極上空に凹部があたるようにして、その周辺部についてキャップと基板とを接着剤２３を介して接着させることにより封止がおこなわれる。パッシベーション膜として、ＣＶＤ法等を用いて、窒化珪素膜等を成膜することで、無機薄膜による封止体とすることも可能であり、またこれらを組み合わせることも可能である。
【００７７】
以下に、実施例及び比較例を示すが、本発明はこれに限られるものではない。
【実施例】
【００７８】
＜実施例１＞
【００７９】
（被印刷基板の作製）
被印刷基板として、ガラス基板とアクティブマトリックス基板を用いた。アクティブマトリックス基板は、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、その情報に形成された平坦化層と、平坦化層上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を備えている。
【００８０】
アクティブマトリックス基板には、５０×１５０μｍのサブピクセルが３つ並んだ、１５０μｍ角サイズの画素が設計されている。基板上には、前記画素が縦２００個、横２００個並んで配置しており、全部で３０ｍｍ角の画素領域を形成している。
【００８１】
このアクティブマトリクス基板の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厚みが２μｍであるように塗布した後、フォトリソグラフィーによって各隣接するサブピクセルの短辺方向に線幅２５μｍ、長辺方向に線幅７５μｍの隔壁を形成した。
【００８２】
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、被印刷基板を作製した。
【００８３】
（感光性樹脂凸版１０８の作製）
厚さ２５０μｍの４２ニッケル材を印刷用凸版の版基材１００として、この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。
【００８４】
更にその上に、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、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。
【００８５】
合成石英基材のクロムマスクを樹脂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樹脂凸版を露光し、ストライプパターン形状の印刷用凸版を作製した。作製したストライプパターンは、短辺方向幅が２５μｍ、長辺方向幅が３０ｍｍであり、短辺方向に２５μｍ間隔で２００本並ぶように形成した。
【００８６】
（有機発光層形成用のインキの作製）
赤色、緑色、青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色からなる以下の有機発光インキは、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トルエン溶液（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トルエン溶液（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トルエン溶液（住友化学社製青色発光材料、商品名Ｂｌｕｅ１１００）である。それぞれのインキ溶液の濃度は、粘度がおおよそ４０ｍＰａ・ｓから６０ｍＰａ・ｓの範囲で、アクティブマトリックス基板画素における膜厚が５０ｎｍになるように調整してある。
【００８７】
（印刷工程）
印刷用凸版を枚葉式の凸版印刷機の版胴に固定した。次に、上記の有機発光インキを突版印刷機のインキタンクに供給し、インキ吐出部からアニロックスロールに塗工し、ドクターシートロールを用いて回転速度１００ｍｍ／ｓでドクタリングされた後、凸版の凸部をインキングした。
【００８８】
使用したドクターシートロールは、ドクターロール３５とドクターロール３６の２本のロールと筒状のドクターシート１つから成っている。ドクターロール３５は硬度３０°、Φ５ｍｍ、ドクターロール３６は硬度７０°、Φ３０ｍｍであり、図６（ｂ）のように設置した。
【００８９】
インキングされた凸版を被印刷基板に押し当てて転動させ、被印刷基板の上にストライプパターンを印刷した。このとき、ステージの移動速度及び版胴の回転速度を１００ｍｍ／ｓで印刷を行った。
【００９０】
この工程を、被印刷基板がアクティブマトリックス基板の場合は、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時間乾燥を行い、その後印刷により形成した有機発光層の上にカルシウムを１０ｎｍ成膜し、さらにその上に銀を３００ｎｍ真空蒸着し、最後にガラスキャップを用い封止をおこない有機エレクトロルミネッセンス表示素子を作製した。
【００９１】
＜実施例２＞
実施例２として、ドクターシートの設置位置を図６（ａ）の形にしたこと以外は、実施例１と同様に素子を作製した。
【００９２】
＜比較例１＞
比較例１として、ドクタリングをΦ３０ｍｍのドクターロールを用いたこと以外は、実施例１と同様に素子を作製した。
【００９３】
＜比較例２＞
比較例２として、ドクタリングをΦ５ｍｍのドクターロールを用いたこと以外は、実施例１と同様に素子を作製した。
【００９４】
実施例１、２と比較例１、２について、ガラス基板上の印刷物の外観観察評価とアクティブマトリックス基板印刷物の点灯表示評価の結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】
2014172343.tif 000003
【００９６】
表１によると、実施例１、２と比較例１との比較より、本発明のドクターシートロールを用いることでリブムラの発生を抑制できていることがわかる。
【００９７】
また、実施例１、２と比較例２との比較から、一般的なドクターロールでは本発明の効果を得ることが難しいことがわかる。
【００９８】
以上のように本発明の凸版印刷装置及び有機ＥＬ素子の製造方法によれば、ドクタリングによるリブムラ発生の抑制が出来、ムラのない有機ＥＬ素子の製造を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・ステージ
２・・・基板
３・・・インキ補充装置
４・・・ドクター
５・・・インキ
６・・・アニロックスロール
７・・・版胴
８・・・印刷用凸版
９・・・転写パターン
１０・・・版基材
１１・・・凸部
１２・・・ドクターブレード
１３・・・ドクターロール
１４・・・リブムラ
１６・・・有機ＥＬ材料膜
１７・・・第一電極
１８・・・正孔輸送層
１９・・・赤色発光層
２０・・・緑色発光層
２１・・・青色発光層
２２・・・第二電極
２３・・・接着剤
２４・・・ガラスキャップ
２５・・・支持体
２６・・・活性層
２７・・・ゲート絶縁膜
２８・・・ゲート電極
２９・・・トランジスタ絶縁膜
３０・・・ドレイン電極
３１・・・平坦化層
３２・・・コンタクトホール
３３・・・走査線
３４・・・ＴＦＴ
３５・・・ドクターロール
３６・・・ドクターロール
３７・・・ドクターシート
３８・・・ドクタリング部
１００・・・版基材
１０１・・・ステージ
１０２・・・基板
１０３・・・インキ補充装置
１０５ａ・・・ドクタリング部で掻き落とされたインキ
１０５ｂ・・・アニロックスロールに転写されたインキ
１０６・・・アニロックスロール
１０７・・・版胴
１０８・・・印刷用凸版
１０９・・・転写パターン
１００・・・版基材
１１０・・・凸部
【図１】
2014172343.tif 000004
【図２】
2014172343.tif 000005
【図３】
2014172343.tif 000006
【図４】
2014172343.tif 000007
【図５】
2014172343.tif 000008
【図６】
2014172343.tif 000009
【図７】
2014172343.tif 000010
【図８】
2014172343.tif 000011
【図９】
2014172343.tif 000012
【図１０】
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