(57)【要約】【課題】層厚がわずか数ｎｍのオーダーで均一である電子部品を輪転印刷機で製造する。【解決手段】電子部品の機能層を製作するために輪転印刷機で液体層を印刷する方法において、乾燥時間ｔｄｒｙまたは前記液体層が印刷機の胴２，５の印刷間隙で印刷されてから固定化されるまでの固定化時間ｔｉｍｍと、印刷後の前記液体層における厚み差が異常とならない残留値まで低減する時間ｘ・ｔｌｅｖとが、ｘ・ｔｌｅｖ＜ｔｉｍｍまたはｘ・ｔｌｅｖ＜ｔｄｒｙ（ｘは１よりも大きい数字）の関係が成り立つように互いに適合化される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の機能層を製作するために輪転印刷機で液体層を印刷する方法であって、乾燥時間ｔｄｒｙまたは前記液体層が印刷機の胴の印刷間隙で印刷されてから固定化されるまでの固定化時間ｔｉｍｍと、印刷後の前記液体層における厚み差が異常とならない残留値まで低減する時間ｘ・ｔｌｅｖとが、ｘ・ｔｌｅｖ＜ｔｉｍｍまたはｘ・ｔｌｅｖ＜ｔｄｒｙ（ｘは１よりも大きい数字）の関係が成り立つように互いに適合化される、液体層を印刷する方法。
【請求項２】
前記適合化の少なくとも一部は、前記乾燥時間ｔｄｒｙまたは前記固定化時間ｔｉｍｍが、前記液体層が基板に印刷された後に、工程技術的手法によって相応に調整または延長されることによって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記適合化の少なくとも一部は、レオロジーに関して及び／または印刷されるべき液体の表面張力の選択に関して、前記液体層が基板に印刷される前に、時間ｔｌｅｖが相応に調整若しくは短縮され、及び／または前記固定化時間ｔｉｍｍが相応に調整若しくは延長されることによって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記機能層は溶剤または溶剤混合物に溶解した固体によって形成され、前記固体は印刷されるべき液体を溶剤とともに形成し、前記固体の濃度は、前記印刷されるべき液体の粘度がせん断速度に対してわずかな依存性しか有さないように選択される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記液体の粘度は、せん断速度が１ｓ−１のときに、せん断速度が５００ｓ−１のときの前記液体の粘度の５倍以下、好ましくは２倍以下である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
印刷液体の粘度は、平均せん断速度が１００ｓ−１のときに、絶対粘度で５から５００ｍＰａｓ、好ましくは１０から５００ｍＰａｓの範囲内にあり、前記機能層はグラビア印刷またはフレキソ印刷法で印刷される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記機能層を製作するために印刷されるべき前記液体は、実質的に、前記固体が溶解している第１の溶剤と、前記第１の溶剤に比べて沸点が高い第２の溶剤と、を含んでいる、請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の溶剤の沸騰温度は８０℃から１８０℃の間、好ましくは８０℃から１４０℃の間にあり、前記第２の溶剤の沸騰温度は１４０℃から２５０℃の間にあり、前記第１の溶剤と前記第２の溶剤の沸騰温度の差は少なくとも１０℃ある、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記乾燥時間ｔｄｒｙまたは前記固定化時間ｔｉｍｍが前記時間ｘ・ｔｌｅｖより長いという条件は、復調時間ｔｌｅｖができるだけ短かくなり及び／または前記乾燥時間ｔｄｒｙまたは前記固定化時間ｔｉｍｍができるだけ長くなるように、前記第１及び第２の溶剤の濃度の比率によって、少なくとも部分的に調整される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
印刷された前記機能層は、前記輪転印刷機の前記印刷間隙から基板が出た後に第１の乾燥区間に供給され、前記第１の乾燥区間で、前記機能層は溶剤または溶剤混合物が低い蒸発速度で蒸発している環境下で乾燥され、復調時間ｘ・ｔｌｅｖの経過後に放射乾燥器または高温空気乾燥器、及び／または真空チャンバに供給される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
印刷された前記機能層は、前記輪転印刷機の前記印刷間隙から基板が出た後で第１の処理区間で溶剤雰囲気に暴露され、前記復調時間ｘ・ｔｌｅｖの経過後に乾燥器及び／または真空チャンバに供給される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
印刷されるべき前記液体の復調時間ｔｌｅｖは、室温及び標準圧力下において３０分未満、好ましくは３分未満である、請求項３から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記機能層は吸着性若しくは吸収性でない基板、好ましくはプラスチックフィルムに印刷される、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板はＰＥＤＯＴ：ＰＰＳ（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塩））の表面を有しており、好ましくは、金属及び／または金属酸化物の構造を備えるＰＥＴ（ポリエチレン）からなる基体を有している、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
印刷されるべき前記機能層は発光性のポリマー層である、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
異常とならない厚み変化の前記残留値、すなわち残留変調は、乾燥状態における前記機能層の層厚の１０パーセント未満である、請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
乾燥された前記液体の層厚の前記残留変調は絶対値で６ｎｍよりも小さい、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記機能層の粘度は、平均せん断速度が１００ｓ−１のときに５００ｍＰａｓを上回る範囲内にあり、前記機能層はオフセット印刷法で印刷される、請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記ポリマー層は可溶性のフェニル置換ＰＰＶ（ポリ（ｐ−フェニレン−ビニレン））、またはポリ−スピロビフルオレン、またはたとえばＰ３ＨＴ：ＰＣＢＭのような多成分系である、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
電子部品の機能層のための固体を含む液体（４）を、印刷間隙を通って案内される基板（６）に、前記印刷間隙で印刷する印刷胴（２）と、
前記基板（６，１０）が通るように案内され、印刷された前記機能層が印刷液（４）に含まれる溶剤が低い蒸発速度でのみ蒸発している環境下で乾燥されるか、またはまったく乾燥されない、前記印刷間隙に後続する第１の処理区間（１２）と、
印刷された前記基板が進入するようにまたは通過するように案内される、前記第１の処理区間（１２）に後続する第２の処理ステーション（１６）と、
を有し、前記第２の処理ステーションは放射乾燥器、高温空気乾燥器または真空チャンバ（２５）である、電子部品の機能層を印刷するための輪転印刷機において、
前記第１の処理区間（１２）での前記基板の滞留時間ｔｖが、印刷された液体層における厚み差が異常とならない残留値まで低減する時間ｘ・ｔｌｅｖに実質的に相当するように調整されていることを特徴とする、輪転印刷機。
【請求項２１】
前記滞留時間ｔｖは３０分未満、好ましくは３分未満である、請求項２０に記載の輪転印刷機。
【請求項２２】
少なくとも１つの可溶性の固体と少なくとも１つの溶剤とを含む、電子部品の機能層を輪転印刷機で印刷するための印刷液において、
１つまたは複数の前記固体の濃度と、１つ若しくは複数の前記溶剤またはその組成は、前記印刷液についてｘ・ｔｌｅｖ＜ｔｉｍｍ（ｘは１よりも大きい数字）が成り立つように選択されており、
ｘ・ｔｌｅｖは、印刷された液体層における厚み差が前記機能層の機能をもはや損なうことがない値まで低減されている時間を表しており、時間ｔｉｍｍは、表面張力に対する粘度の比率が、印刷された前記液体層の平滑化が以後生じない臨界値に達している時間であることを特徴とする、印刷液。
【請求項２３】
前記固体の濃度と、前記１つ若しくは複数の溶剤またはその相対的な量比率は、これらにより形成される前記印刷液の粘度のせん断速度に対する依存性に関し、せん断速度が１ｓ−１のときの粘度が、せん断速度が５００ｓ−１のときの液体の粘度の５倍以下、好ましくは２倍以下であり、平均せん断速度が１００ｓ−１のときに絶対粘度で５から５００ｍＰａｓの間、好ましくは１０から２００ｍＰａｓの間であるように選択される、請求項２２に記載の印刷液。
【請求項２４】
前記溶剤は少なくとも２つの溶剤からなる混合物であり、前記溶剤のうちの１つは、以下の溶剤の群、すなわち置換されたモノ芳香族、単環式炭化水素、置換された単環式炭化水素、ヘテロ芳香族、置換されたヘテロ芳香族、ヘテロ単環化合物、及び置換されたヘテロ単環化合物の群から選択される、請求項２３に記載の印刷液。
【請求項２５】
前記溶剤は少なくとも２つの溶剤からなる混合物であり、前記溶剤のうちの１つは、多環芳香族、置換された多環芳香族、多環炭化水素、置換された多環炭化水素、ヘテロ多環化合物、及び置換されたヘテロ多環化合物の群から選択される、請求項２３に記載の印刷液。
【請求項２６】
前記溶剤とその相対的な濃度は、前記機能層のための溶解されるべき固体に依存して、個々の前記溶剤への溶解度に比べて溶解度の限界が高くなるように選択される、請求項２４または２５に記載の印刷液。
【請求項２７】
前記固体は可溶性のポリマーであり、または可溶性のポリマーと他の可溶性物質からなる混合物であり、好ましくはマトリクスの形式でポリマーに組み込まれた小さい分子を含んでおり、たとえばフラーレンやフラーレン誘導体を含んでいる、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の印刷液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の機能層を輪転印刷機で印刷する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばアンテナ、ＲＦＩＤ、太陽電池などの電子部品、特に有機発光ダイオード（いわゆるＯＬＥＤ）などの能動部品を印刷することで、リソグラフィ、スピンコーティングなどの現在広く普及している製造方法における通常のコストよりも低コストでこれらの部品を製造するさまざまな取り組みがすでに知られている。その際、第一に考えられるのはインクジェット方式である。インクジェットノズルによって多数の異なる印刷液を印刷することができ、印刷されるべき製品を極めて個別的に構成する可能性があるからである。
【０００３】
たとえば特許文献１には、特にインクジェット印刷に適し、選択された溶剤の組み合わせに基づき、ＯＬＥＤの製造上必要な均一な層を生成する印刷液が記載されている。記載されている溶剤の組み合わせは、極めて低粘度の高沸点溶剤をベースにしている。
【０００４】
また、特許文献２には、一方は半導体固体を溶解しやすく他方は半導体固体を溶解しにくい２つの溶剤の混合物をベースとする、半導体を製造するための液体が記載されている。しかし同文献に記載されている溶剤の組み合わせは、まず第一に、スピンコーティング法に基づくＯＬＥＤの製造に適するものである。ＯＬＥＤを製造するための他の液体は、たとえば特許文献３〜６に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／１０９７３８Ａ１号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００５／１１２１４５Ａ１号パンフレット
【特許文献３】欧州特許第１０８３７７５Ｂ１号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１１／１２８０３４Ａ１号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２０１０／１４７８１８Ａ１号パンフレット
【特許文献６】国際公開第２０１１／０７６３２４Ａ１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
勿論、グラビア印刷、オフセット印刷またはフレキソ印刷に基づいて輪転印刷機で部品を印刷することができれば、製造は極めて低コストになる。しかしこれらの方法では、非常に低粘度の印刷インキ、つまりインクジェットインキを印刷することが困難である。インキの転移が印刷間隙でのインキの分裂によって行われるため、むしろ高粘度のインキが求められる。そのようなインキは他方では固体を比較的高い比率で含むことができるため、部品の機能層をいわば１回の印刷工程で印刷し、しかも溶剤が気化した後に所要の層厚を実現することができる。
【０００７】
ところがインキ分裂の原理に基づく輪転印刷方式では、基板が印刷間隙を通ることによって引き起こされる問題が生じる。印刷版または印刷転移胴の表面構造や、印刷間隙でのインキ分裂自体の作用も、印刷された層の構造的な変調、すなわち不均一な層厚を招来する。紙のような吸水性の被印刷体にインキを印刷するときには、サブマイクロメートル単位の層厚の変調が残ってもさほど目立たない。それに対して電子部品の印刷では、印刷された層をわずか数ｎｍのオーダーで平坦にすることが必要である。このような要求事項が守られないと、たとえば印刷されたＯＬＥＤの例では、明らかに視認できる明度の変動が生じる。そのような製品は販売することができない。
【０００８】
しかし、従来技術として初めに述べたいずれの文献からも、印刷された電子部品の機能層を輪転印刷機で製作するときの上述した問題を、どうすれば解決できるのかについて示唆を得ることはできない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、層厚がわずか数ｎｍのオーダーで均一である電子部品を輪転印刷機で製造する方法を提供することである。以下において輪転印刷機とは、基板が印刷間隙を通過し、その間隙で、電子部品の機能層のために印刷された液体に力が及ぼされる印刷機を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、請求項１に記載の方法によって達成される。実施に適した印刷機は請求項２０に記載された特徴を有しており、機能層の製作に適した印刷液は請求項２２に記載されている。
【００１１】
本発明による方法では、印刷された液体層の乾燥時間、または、液体層の印刷とこれに続く含有溶剤の気化との間の時間であって、印刷された液体層が「固定化」される時点（すなわち、次第に大きく増加していく層の粘度に基づき、表面張力のためにそれ以上は平滑にならなくなる時点）までに経過する時間と、印刷された液体層における厚み差が印刷間隙での事象に基づいて異常とならない残留値まで低減するまでに経過するいわゆる復調時間ｔｌｅｖとが、互いに適合化される。このとき条件ｘ・ｔｌｅｖ＜ｔｉｍｍまたはｘ・ｔｌｅｖ＜ｔｄｒｙが守られる。ここでｘは１以上の数字である。すなわち、印刷された液体層の増加していく粘度が乾燥プロセスでそれ以上の平滑化を妨げるよりも前に、変調の振幅が低減していなくてはならない。
【００１２】
このことは、機能層のための固体と溶剤とからなる印刷液の粘度を、輪転印刷機で印刷されるように、インキの粘度におけるのと同様に調整することで簡単に実現することはできない。なぜなら、さほど検討をすることなく混合されたそのような液体は、平滑になるよりはるかに早く乾いてしまい、そのようにして製作された機能層は使用できないからである。
【００１３】
実験で判明したところでは、使用可能な機能層の製作のために必要な復調時間は完全に１０３秒の範囲、すなわち２桁の分の領域であり得る。復調時間は実験で決めることができるが、次式に従って見積もることもできる。
【００１４】
【数１】
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【００１５】
式中、ηは印刷されるべき液体の粘度、λは印刷された液体層に印刷間隙で生じる変調の波長、σＴは表面張力、ｈ０は印刷された液体膜の厚みである。
【００１６】
式（１）の基礎をなす過程が図１（ａ）〜（ｄ）の模式図に簡略化して示されている。グラビア印刷胴の表面でインキが掻き落とされてから（図１（ａ））、グラビア印刷胴の微小凹部にある液体が、印刷されるべき基板へと転移される（図１（ｂ））。印刷間隙から出た後、基板は液体層を保持しており、その表面は微小凹部構造で変調されている（図１（ｃ））。こうした層厚の変調または不均一性は、サブμｍ単位でゆっくりとしか低減しない（図１（ｄ））。表面構造による変調のほか、比較的大きな波長λの変調も生じる。後者の変調は、印刷間隙でのインキ分裂挙動によって引き起こされ、文献で「サフマン・テイラー不安定」の名称で知られる現象に起因する。こうした長い波長の変調の振幅は、層厚の不均一性よりも優勢であることが判明している。
【００１７】
式（１）において、ｔｌｅｖは、印刷された液体層の変調の振幅がｅ−１に低減するまでに経過する時間である。ただし、印刷された層が印刷間隙から出た後における層厚変調の初期振幅は、層厚そのものの５０％のオーダーであることが十分にあり得、かつその一方で、印刷された電子部品の機能層では、層厚変動は層厚そのものの１０％を超えてはならず、あるいはこれを下回っていなければならない。そのため、以下の条件
ｘ・ｔｌｅｖ?ｔｉｍｍ            （２）
を守ることが必要である。ここでｘは少なくとも１より大きく、典型的には２より大きい数字である。
【００１８】
条件（２）は、一つの方法によれば、液体層を基板に印刷した後のプロセスにおける工程技術的手法により、固定化時間ｔｉｍｍを相応に調整または延長することによって守ることができる。このことは、基板が輪転印刷機の印刷間隙から出た後に、印刷された機能層が以下のような乾燥区間へ供給されることによって実現することができる。この乾燥区間では、溶剤または溶剤混合物の蒸発速度が低い環境下で機能層が乾燥され、または、この「乾燥区間」若しくはより正確には処理区間で溶剤雰囲気に暴露され、その結果、機能層はこの時間中には全く乾燥されず、その後に、すなわち必要な復調時間の経過後に初めて、乾燥器に供給される。このように、印刷された液体層は平滑化するための時間を有しており、その後に乾燥器で完全に固定化され、及び／または乾燥若しくは硬化される。場合により別のステップで、真空チャンバの中で、異常を引き起こす最後の残りの溶剤が機能層からガス化される。
【００１９】
さらに、プロセス技術上または工程技術上の方策の別案として、復調時間と固定化時間を、印刷されるべき液体のレオロジーに関して、液体層が基板に印刷される前から、復調時間が短くなるとともに固定化時間が長くなるように調整することができる。この方策は一般に、上に述べた方策と組み合わせることも好ましい。このことは、溶剤若しくは溶剤混合物の適切な選択、場合により２以上の溶剤の混合比率、及び／または乾燥状態で機能層を形成する固体の、印刷されるべき液体中の濃度など、さまざまなパラメータによって実現することができ、上述のパラメータを適宜選択することで、印刷されるべき液体の粘度が、せん断速度に対するわずかな依存性しか有さないように配慮されることによって実現されるのが好ましい。なぜならその場合、印刷間隙から出た後、液体がせん断されていない後続の状態のときに粘度はほとんど上昇せず、粘度は主に溶剤の気化によってしか増加しないためである。粘度の上昇は、高沸点の溶剤または溶剤混合物を使用することによって限度内に抑えることができる。このようにして明らかに長い固定化時間が実現され、その結果、印刷された液体層は特別な工程技術的手法を取らなくとも、いかなる場合でも、通常の環境条件のもとで緩んでいき、層が硬化する前に変調が低減される。
【００２０】
したがって、印刷されるべき液体の粘度は、前述した依存性を考慮したうえで、せん断速度が１ｓ−１のときに、せん断速度が５００ｓ−１のときの液体の粘度の５倍以下、好ましくは２倍以下となるように調整されるのが好ましい。印刷液の粘度は平均せん断速度が１００ｓ−１のときに、絶対粘度で５から５００ｍＰａｓの範囲内、好ましくは１０から５００ｍＰａｓの範囲内にあるのがよく、それにより、たとえばフレキソ印刷機、グラビア印刷機などの輪転印刷機で液体を処理することができる。
【００２１】
たとえばいわゆるＯＬＥＤの製造に使用される、メルク社（ダルムシュタット、ドイツ）のＰＤＹ１３２のような有機固体があり、これは「スーパーイエロー」の名称でも知られている。あるいは可溶性のフェニル置換ＰＰＶ（ポリ（ｐ−フェニレン−ビニレン））もあり、これは多くの無極性の溶剤に溶解する。しかし、われわれの実験で判明しているとおり、これらの溶液は周囲温度、周囲圧力、及び周囲雰囲気の通常条件のもとで、固定化時間が復調時間よりも常に短い。しかし、このような物質から特別な工程技術上の複雑な方策なしに、使用可能なＯＬＥＤを輪転印刷機で製造するために、驚くべきことに、溶剤の特定の組み合わせによって求めている成果を達成できることが見出された。そのために、沸点が明らかに相違する２つの溶剤が混合され、適宜選択された混合比率及び溶剤混合物内の固体の有意な濃度のときに、これらで形成される液体の前述したせん断速度非依存性がもたらされる。たとえば、８０℃から１８０℃の間、好ましくは８０℃から１４０℃の間の沸点を有し、固体を良好に溶解する第１の溶剤を、沸点が１４０℃から２５０℃の間にある第２の溶剤と混合することができ、これらの２つの溶剤の沸騰温度の違いは少なくとも１０℃あるのがよい。したがって、フェニル置換ＰＰＶまたはこれに化学的に類似する機能層の物質について述べたケースでは、次の群の溶剤（表１）から第１の溶剤が選択される溶剤の組み合わせが好適となる場合がある。
表１
置換されたモノ芳香族
単環式炭化水素
置換された単環式炭化水素
ヘテロ芳香族
置換されたヘテロ芳香族
ヘテロ単環化合物
置換されたヘテロ単環化合物
第２の溶剤は次の群の溶剤（表２）から選択される。
表２
多環芳香族
置換された多環芳香族
多環炭化水素
置換された多環炭化水素
ヘテロ多環化合物
置換されたヘテロ多環化合物。
【００２２】
特に、表１から低沸点溶剤としてトルオールを選択し、表２から高沸点溶剤としてベンゾチアゾールを選択したとき、第２の高沸点溶剤の相対的な濃度を印刷液の１０％から３５％の間の値に設定し、固体ＰＤＹ１３２の濃度を５ｇＬ−１から１０ｇＬ−１の範囲内の値に設定するのが好適であった。この範囲のとき、溶剤混合物への固体ＰＤＹ１３２の溶解度が最大となり、すなわち溶解度の限界値が、２つの溶剤のうちの一方だけでの溶解度と比較して上方にシフトしている。したがって、組み合わされるべき溶剤とその相対的な濃度をこのような観点で選択するのが好ましい。式（１）によれば表面張力も同じく復調時間に関連するため、場合により、１つまたは複数の溶剤の選択にあたって、得られる印刷液の表面張力も考慮される。このため、液体で印刷されるべき基板の湿潤性が損なわれないように、表面張力の増大を図るべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】式（１）の基礎をなす過程を示す図である。
【図２】液体の粘度のせん断速度に対する依存性の測定値を示す図である。
【図３】固定化時間とベンゾチアゾールの容積割合の関係を示す図である。
【図４】機能層の輝度と電流密度と印加電圧の関係を示す図である。
【図５】本発明が適用される印刷装置の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
例１
例１では、ＰＤＹ１３２を３通りの異なる濃度（５ｇＬ−１、８．５ｇＬ−１、及び１０ｇＬ−１）でトルオールとベンゾチアゾールの溶剤混合物に溶解させた。ベンゾチアゾールの割合は０％から５％、１５％、２０％、３０％、４０％へとステップ状に高めていった。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、この液体の粘度のせん断速度に対する依存性の測定値を、３つの選択された濃度についてそれぞれ示している。液体の粘度は絶対粘度であり、０．１から１０００ｓ−１のせん断速度の範囲内における粘度の変化は、ベンゾチアゾールとトルオールの混合比率が１５％から２０％の間のとき最小であり、さらに、図１（ｂ）からもっとも明らかなように、溶解した固体の他の好ましい濃度８．５ｇＬ−１のときに最小であることがわかる。この混合比率の範囲外では、液体の粘度はせん断速度が低いときに上昇し、及び／または著しく非線形の挙動を示している。つまり、このような１５％から２０％の範囲内の混合比率は、短い復調時間と長い固定化時間を実現するために特に適している。
【００２６】
図３には、実験で求められた固定化時間ｔｉｍｍが、溶剤混合物中のベンゾチアゾールの割合に依存して示されており（実線）、及びそれと同時に、式（１）に基づいて見積もられた、さまざまに混合された液体の復調時間ｔｌｅｖもプロットされている（誤差バーの付いた長方形）。ここで印刷される液体の層の復調時間ｔｌｅｖは、ベンゾチアゾールとトルオールの混合比率が約１５％から２０％の範囲内にあるとき、固定化時間ｔｉｍｍを明らかに下回っていることがわかる。ベンゾチアゾール１５％、トルオール８５％の溶剤混合比率と、ＰＤＹ１３２の濃度８．５ｇＬ−１で、金属酸化物の電極構造を施されＰＥＤＯＴ：ＰＳＳでコーティングされたポリエチレンフィルムにグラビア印刷法で機能層が印刷されたＯＬＥＤも、上記に応じて、上記の結果に呼応する挙動を示した。結果として得られる機能層は〜７５ｎｍ±８ｎｍの厚みを有しており、印刷面全体にわたって非常に均一な輝度分布で５０００ｃｄｍ−２の輝度を示した。
【００２７】
このようにして印刷された層の低減されずに残った厚み変動の測定値は、±３ｎｍ以下であった。それに対して、ベンゾチアゾールの割合がわずか５％の混合比率で印刷された層は、輝度分布がきわめて不均一で、約５００ｃｄｍ−２の輝度を示すにすぎず、低減されずに残った層厚変調が明度変動として明らかに視認可能であった。
【００２８】
図４には、溶剤中のベンゾチアゾール割合５％と１５％で印刷された機能層の輝度が、層に印加される電圧に対して示されている。
【００２９】
上記の例では、単一のポリマー成分すなわちＰＤＹ１３２を、機能層製作のための固体として溶解させて印刷した。しかし、場合により他の種類の機能層のために、多成分系を印刷することも可能である。たとえば太陽電池の製造のために、Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＭ（ポリ（３−ヘキシルチオフェン：［６．６］−フェニル−Ｃ６１酪酸メチルエステル））の系が考えられる。その場合、乾燥した機能層は、導電性ポリマー（Ｐ３ＨＴ）にナノ粒子すなわち電子受容体として作用するフラーレン誘導体ＰＣＢＭが沈着したものでできている。
【００３０】
例２
上記の例では、請求項１に記載された復調時間と固定化時間との間の調整を、印刷されるべき液体のレオロジーに関して、液体層の印刷前にどのようにして互いに適合化できるかを説明した。これに続く実施例２では、液体が印刷された基板が印刷間隙を通過した後に、このような適合化が工程技術的にどのように行われるかを説明する。ここでは、好適に利用される最も重要な部品を例に、電子部品の機能層をグラビア印刷方式で印刷するための方法プロセスが模式的に示された図５を参照する。
【００３１】
同図では、符号１によってロール巻付器が示されており、これにたとえばポリエチレンからなるプラスチックフィルムが巻き付けられている。その表面にはすでに、先行する方法ステップで、インジウム・酸化スズからなる金属酸化物の電極構造が、たとえば蒸着若しくはスパッタによって設けられている。次に、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳからなる導電性のポリマー層が、グラビア印刷方式で重ね刷りされる。この基板ウェブは、グラビア印刷胴２とその下にある圧胴（後押し胴）の間を通過する。符号３によってチャンバ型ドクターが示されており、ここには、機能層の印刷のための液体、たとえば溶剤に溶解した状態の発光ポリマーが存在している。溶剤の粘度はグラビア印刷方式に合わせて適合化されている。基板及びその上に印刷された機能層のグラビア印刷「画像」は、印刷間隙を通過した後、ロール１１ａ〜１１ｃによって無限ループで案内される吸引ベルト７に載置される。ロール１１ａとロール１１ｃの間の領域で、基板６は切断テーブル８を通るように案内され、その上で個々の枚葉１０に切り離される。これらの枚葉は次に分配器１３ａを通り、処理ステーション１２の収容棚１４ａ，１４ｂ，．．．に差し込まれる。処理ステーション１２は、循環エレベータのような形式で構成されている。処理ステーション１２の内部では棚１４ａ，１４ｂ，．．．がグラビア印刷胴２の外周速度に比べて遅い速度で、２つの矢印で示されているように、枚葉１０の水平方向の姿勢を維持したまま最初は下方に、次に反対に上方に向かって第２の分配器１３ｂの方へと移動し、この第２の分配器によって枚葉１０が排出される。
【００３２】
処理ステーション１２の内部は、液体４に含まれるのと同じ溶剤または溶剤混合物、または同じく乾燥を防ぐ他の溶剤からなる溶剤雰囲気となっている。このようにして、枚葉基板１０に印刷された機能層の乾燥を防止することができ、または溶剤の分圧を適切に選択することで乾燥がまったく行われないようにすることができる。さらに、切り離された枚葉基板１０の処理ステーション１２での滞留時間は、印刷された液体層が胴２と胴５との間の印刷間隙で受ける層厚変調が異常とならない程度まで減少するのに必要な復調時間ｘ・ｔｌｅｖにほぼ相当するように選択されている。異常とならないとは、残った残留変調が、印刷された層が使用されるべき電子部品において当該層の機能を損なわないことを意味している。
【００３３】
分配器１３ｂで排出された後、枚葉基板１０は、乾燥器の中で同じく無限ループとして案内される第２の吸引ベルト１７の上に達する。乾燥器は、ここでは一例として３つの赤外光源１８ａ，１８ｂ，１８ｃを備える放射乾燥器として示されている。しかし、これに代えて、高温空気や、特に溶剤に結合可能な成分が添加されている場合には、紫外線ランプなどを利用することもできる。乾燥中にガス化される溶剤は、排気塔１９を通じて吸い出される。
【００３４】
このように、枚葉１０が乾燥器１６に入った後、処理ステーション１２の通過後に平滑化された枚葉基板１０の機能層はかなり迅速に固定化され、次に、同様にただちに完全に乾燥される。その結果、続く２次処理のときに層厚の均一性への影響を受けることがない固定的な層が得られる。
【００３５】
乾燥器１６を通過した後、枚葉基板１０はデリバリ２１に到達し、このデリバリが枚葉基板１０をパレット２２上に積み重ねる。次に、パイル２３が真空チャンバ２５に供給され、その中で、印刷された機能層の機能に影響を及ぼす可能性のある、まだ残っている溶剤が吸引される。
【００３６】
当然ながら、乾燥器１６での乾燥と真空チャンバ２５でのガス化を１つの処理ステーションにまとめることも可能である。
【００３７】
上述した方法プロセスを通じて、固定化時間ｔｉｍｍまたは乾燥時間ｔｄｒｙが工程技術的に復調時間ｘ・ｔｌｅｖと分離される。これは、印刷間隙によって変調された印刷層が、乾燥が始まる前に緩むための十分な時間を有するように配慮されるためである。このような方法によって印刷されたＯＬＥＤは、層厚が非常に均一で輝度が高いという特徴がある。
【符号の説明】
【００３８】
１  ロール巻付器
２  グラビア印刷胴／胴
３  チャンバ型ドクター
４  液体
５  胴
６  基板ウェブ
７  吸引ベルト
８  切断テーブル
９  カッター
１０  枚葉／枚葉基板
１１ａ〜１１ｃ  ロール
１２  処理ステーション
１３ａ，１３ｂ  分配器
１４ａ，１４ｂ  収容棚
１５  隔離部
１６  乾燥器
１７  吸引ベルト
１８ａ〜１８ｃ  赤外光源
１９  排気塔
２１  デリバリ
２２  パレット
２３  パイル
２５  真空チャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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