(57)【要約】【課題】  本発明は、低粘度インキであっても凸版へ十分なインキ供給を行うことができ、さらに印刷した膜厚が調節できるインキ供給方法およびインキ供給装置を提供することを課題としている。【解決手段】  本発明では、柔軟性をもった独立気泡を有する基材の、基材表面の気泡を切断するようにスライスし、得られた凹部形状を有する基材にインキを保持させ、該インキを凸版の凸部に受理させ、凸版へのインキ供給を行うことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸版印刷法に用いる凸版に、インキを供給するインキ供給基材において、
インキ供給基材の硬度が、ＪＩＳ  Ａ規格で５度〜８０度であり、さらに、
インキ供給基材の表面が、独立気泡を切断するようにスライスした形状の凹部を有していることを特徴とする凸版印刷用インキ供給基材。
【請求項２】
前記独立気泡状凹部の平均直径が０．１μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷用インキ供給基材。
【請求項３】
インキ供給基材の単位体積あたりにおける空孔率が２５％〜９９％であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の凸版印刷用インキ供給基材。
【請求項４】
少なくともフッ素系エラストマー、フッ素系樹脂のいずれかを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の凸版印刷用インキ供給基材。
【請求項５】
少なくともインキ補充装置と、
前記インキ補充装置からインキを補充されるインキ供給装置と、
前記インキ供給装置からインキを供給される凸版と、
前記インキ供給装置から余分なインキを除去するインキ除去装置と、
を備える凸版印刷装置において、前記インキ供給装置が、請求項１〜４のいずれかに記載の凸版印刷用インキ供給基材を用いたことを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
凸版を用いる印刷方法において、
表面が、独立気泡を切断するようにスライスした形状の凹部を有する基材に、インキを供給し、前記基材の凹部にインキを保持させた後、
該インキを凸版の凸部に受理させて印刷することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸版印刷を行う際の凸版に、有機発光体等の低粘度インキを供給するインキ供給基材、及びこれを用いた印刷方法、印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの情報表示用あるいはテレビジョン画面表示用などとして、軽量で高効率のフラットパネルディスプレイの研究開発が進められている。従来から主流とされてきたディスプレイとして広く用いられているのは、輝度と色再現性に優れたブラウン管（ＣＲＴ）であるが、このブラウン管は重量が大きく奥行き寸法も大きいので、今日では薄型のフラットパネルディスプレイとして、液晶パネルディスプレイあるいはプラズマパネルディスプレイが商品化され、一部の商品では置き換えが進みつつある状況になっている。しかし、液晶パネルディスプレイは視野角が狭く、高速画素信号に対して応答性が充分ではないという問題があり、プラズマパネルディスプレイは消費電力が大きく、現在以上の大型化には技術的解決課題が多いという問題がある。
【０００３】
これらに対して最近注目されているものが、有機発光材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とする。）であり、有機化合物を発光材料として用いることで自発光であっても応答速度が高速であり、更に視野角依存性が無い低消費電力のフラットパネルディスプレイを実現できるものとして期待されている。
図５はこの種の有機ＥＬ素子の一構造例を示すもので、この例の有機ＥＬ素子１００は透明のガラス基板１０１の上にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）からなる透明の画素電極（陽極）１０２と、ホール輸送層１０３と発光層１０４と電子輸送層１０５と金属の陰極１０６を例えば真空蒸着法などで順次成膜してなる構成とされてなる。
【０００４】
この構成の有機ＥＬ素子１００においては、陽極の画素電極１０２と陰極１０６との間に直流電源１０７から直流電圧を印加すると、画素電極１０２から注入されたキャリアとしてのホール（正孔）がホール輸送層１０３を経て各々移動し、発光層１０４において、それら電子−正孔対の再結合が生じ、そこから所定波長の発光１０８が生じ、これを透明のガラス基板１０１の外側から観察することができる。
また、上述の有機ＥＬ素子１００の具体的層構造の他の例として図６に示すように、ホール輸送層１０３の材料にポリ（３，４）−エチレンジオキシチオフェン（以下、ＰＥＤＯＴと略す。）を用い、電子輸送層と発光層を兼用した層としてポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（以下、ＭＥＨ−ＰＰＶと略す）の電子輸送性発光層１１０を用い、この上層には電子の注入性を高めるカルシウム（Ｃａ）層１１１及びアルミニウムの電極層からなる陰極１０６を設けた構造も知られている。
【０００５】
次に図２に、図１（ａ）又は図１（ｂ）に示す基本構造の有機ＥＬ素子を平面ディスプレイ装置に適用した一構成例を示す。図示の如く、電子輸送層１１５とホール輸送層１１６とからなる有機積層構造が陰極１１７と陽極１１８の間に所定パターンに配置されている。陰極１１７及び陽極１１８は、互いに交差するストライプ状に設けられ、それぞれ、輝度信号回路１２０及びシフトレジスタ内蔵の制御回路１２１により選択されて信号電圧が印加される。これにより、選択された陰極１１７及び陽極１１８が交差する位置（画素）に存在するＥＬ素子部分が個々に発光するように構成されている。
【０００６】
上記の有機ＥＬ素子の発光層の作成方法として、有機発光材料を印刷で形成する方法が種々研究されており、その一つに凸版印刷法が挙げられる。特許文献１〜３では、凸版印刷法を用いた有機ＥＬディスプレイの作製について記載されている。
【０００７】
凸版印刷法では、凸版にインキを供給するインキ供給基材として、アニロックスロールを用いる方法が知られている。この方法によると、金属シリンダー等のロールに微細な凹部を形成し、この凹部にインキを補充して保持させ、凹部に保持されたインキを、凸版の凸部に供給することにより印刷を行う。しかし、一般に有機発光体は目的とする溶剤への溶解度が低く、目的とする印刷法に充分な固形分比が得られないため低粘度であり、凹部からインキを凸部に受理させ、充分保持させるためには、通常のアニロックスロールと凸版との組み合わせでは困難であった。そのため、金属製の硬いアニロックスロールを用いて、有機ＥＬ素子を作成すると、粘度の低い有機発光体インキが凸版に受理されにくく、効率よく凸版にインキを供給できない問題が発生した。さらに、金属性のアニロックスロールは、微細な凹部の加工に多くの費用を要するなどの問題点があった。
【特許文献１】特開平１０−７７４６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５８５８号公報
【特許文献３】特開２００４−３２２３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、凸版印刷において、凸版の凸部に低粘度のインキを供給するためのインキ供給基材、及び印刷方法、印刷装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ところで、本発明者の検討によれば、凸版印刷法において、凸版の凸部にインキを供給するインキ供給基材に、独立気泡を切断するようにスライスした形状の凹部を有し、適度な硬度を有するスポンジ状の材料を用いると、効率よく、インキ供給基材から凸版にインキの受理が行われることが見出された。また、インキ供給基材に連続気泡形状を有するスポンジ状基材を用いたところ、気泡に保持されるインキの量が一定でなく、このため、印刷されるインキの膜厚を恣意的に調整できないという問題が発生したが、インキ供給基材に独立気泡形状を有するインキ供給基材を用いた場合、独立気泡の気泡径により凹部に保持されるインキの量を調整できるため、このような膜厚の問題を発生することはなかった。
【００１０】
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、請求項１に記載の発明は、凸版印刷法に用いる凸版に、インキを供給するインキ供給基材において、
インキ供給基材の硬度が、ＪＩＳ  Ａ規格で５度〜８０度であり、さらに、
インキ供給基材の表面が、独立気泡を切断するようにスライスした形状の凹部を有していることを特徴とする凸版印刷用インキ供給基材。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記独立気泡状凹部の平均直径が０．１μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷用インキ供給基材。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、インキ供給基材の単位体積あたりにおける空孔率が２５％〜９９％であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の凸版印刷用インキ供給基材。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、少なくともフッ素系エラストマー、フッ素系樹脂のいずれかを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の凸版印刷用インキ供給基材。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、少なくともインキ補充装置と、
前記インキ補充装置からインキを補充されるインキ供給装置と、
前記インキ供給装置からインキを供給される凸版と、
前記インキ供給装置から余分なインキを除去するインキ除去装置と、
を備える凸版印刷装置において、前記インキ供給装置が、請求項１〜４のいずれかに記載の凸版印刷用インキ供給基材を用いたことを特徴とする印刷装置。
【００１５】
凸版を用いる印刷方法において、
表面が独立気泡を切断するようにスライスした形状の凹部を有する基材にインキを供給し、
前記基材の表面の凹部にインキを保持させた後、
該インキを凸版の凸部に受理させて印刷することを特徴とする印刷方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るインキ供給基材は、柔軟性を持ったスポンジ状の基材を用いているため、インキ供給基材のうち凸版と接着した部位が、凸部に合わせて柔軟に変形し、凸部との密着性が高くなる。このため、低粘度インキを用いても、凸版に対し充分な量のインキを供給することができた。また、独立気泡の気泡径を変えることで、インキ供給基材のインキ保持量を操作し、凸版の凸部に対するインキ供給量を変えることができるため、連続気泡を用いたインキ供給基材と比べて、膜厚の操作が容易になった。
【００１７】
また、本発明において用いられるスポンジは、表面に気泡を切断するようにスライスして形成された凹部が均一に形成されれば良く、高精細な加工が不要なため、通常のアニロックスロールと比べると交換にかかる費用を低く抑えることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図３（ａ）は本発明にかかる凸版印刷用インキ供給基材の断面図である。
図３（ｂ）は本発明に係る印刷装置及び印刷方法の概略図である。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように独立気泡を有するスポンジ２０の表面気泡部を、切断するようにスライスすることにより凹部２１ｂを形成し、凸版印刷用インキ供給基材とする（以下、単にインキ供給基材とする）。このスポンジ２０を、該凹部に有機溶剤を含むインキを保持させ、このインキを凸版の凸部へと転移することでインキ供給を行う。なお、スポンジは独立気泡であるためスポンジ内部の気泡２１ａにインキは保持されない。
【００２１】
本発明に係るインキ供給基材の独立気泡の気孔径は、０．１μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。気孔径が０．１μｍ未満だと印刷に充分なインキ量を凸版の凸部へ供給することができなくなり、１０００μｍを超えると気泡により形成された凹部の均一さが損なわれ、凸版の凸部への均一なインキの供給を行うことができなくなる。
【００２２】
本発明に係るインキ供給基材の独立気泡の単位体積あたりの空孔率は、２５％〜９９％が好ましい。空孔率が２５％未満だとスポンジのスライス時に表面に気泡による凹部が形成する確率が低くなるため、凸版の凸部への均一なインキの供給が行われなくなり、９９％を超えるとスポンジそのものの安定性が損なわれる。
【００２３】
本発明に係るインキ供給基材の材料は、柔軟性と、インキに用いる有機溶剤に対する耐溶剤性があることが好ましく、具体的には、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の他に、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの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、フッ素系エラストマーやポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ六フッ化ビニリデンやそれらの共重合体といったフッ素系樹脂を用いることがより好ましい。
【００２４】
独立気泡のスポンジ２０の硬度はＪＩＳ  Ａ規格で５度〜８０度が好ましい。硬度が５度未満だとスポンジそのものの安定性が乏しく、８０度を超えると柔軟性が損なわれ、凸版の凸部へのインキの供給が困難になる。
【００２５】
次に本発明の印刷装置および印刷方法の一例について説明する。まず、図３（ｂ）のように、ローラー形状のインキ供給装置２７を用意する。インキ供給装置２７の表面には、インキ供給基材として、独立気泡のスポンジ２０が形成されている。このインキ供給装置２７の上部に設置されたインキ補充装置２３より、インキ２２を補充する。この際、インキ供給装置２７に補充された余剰なインキ２２は、インキ除去装置（ドクターロール２４）により除去する。ドクターロールの代わりにドクターブレードを用いることもできるが、インキ供給装置２７の表面が比較的軟質なスポンジ材料であるので、印刷物への異物の混入を防ぐ観点から、ドクターロールを用いることが好ましい。また、インキ補充装置２３には、ファウンテンロール、インキチャンバーの他に、スリットコータ、ダイコータ、キャップコータなどのコータや、それらを組み合わせたものなども用いることもできる。
【００２６】
ドクターロール２４で余剰なインキを除去した後、シリンダー２５上に設けられた凸版の凸部へインキの供給を行う。凸版の凸部に供給されたインキは被転写体２６へ印刷される。図示しないが、凸版を平板上に設けて、この上でローラー形状のインキ供給装置を輪転させ、インキを供給しても良い。
【００２７】
本発明は高精細なパターン印刷を行うのに好適であり、特に電子部材の製造に適している。例えば、図４に本発明によって得られる有機ＥＬ素子を示す。この有機発光素子１０は、透光性基板１１と透明導電層１２とホール注入層１３と有機発光層１４と陰極層１５とを具備し、有機発光層１４を本発明によって形成することができる。
【００２８】
この有機発光素子１０において、透光性基板１１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、巻き取りにより有機発光素子の製造が可能となり、安価に素子を提供できる。そ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、透明導電層１２を成膜しない側にセラミック蒸着フィルム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等の他のガスバリア性フィルムを積層してもよい。
【００２９】
透明導電層１２をなす材料としては、インジウムと錫の複合酸化物（以下ＩＴＯという）が挙げられる。また、アルミニウム、金、銀等の金属が半透明状に蒸着されたものや、ポリアニリン等の有機半導体などが挙げられる。
正孔注入層１３をなす材料としては、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誘導体、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物等の導電性高分子材料が挙げられる。
【００３０】
有機発光層１４は有機発光体を含有する層であり、電圧の印加により発光する層である。有機発光材料としては、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有機溶剤に可溶な有機発光材料や該有機発光材料をポリスチレン、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などの高分子有機発光材料が挙げられる。
【００３１】
陰極層１５をなす材料としては、有機発光媒体層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。
【００３２】
上述した有機発光素子を、本発明を用いて製造するには、被転写体２６として透光性基板１１上に透明導電層１２、ホール注入層１３を積層したものを用い、インキ２２として有機発光材料を含むインキを用いる。
【００３３】
有機発光材料を含むインキは上述のように凸版の凸部へ供給され、上述の被転写基板２６へ印刷される。発光材料を溶解または分散させるような、インキに用いられる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、水などの単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。特に芳香族系溶剤およびハロゲン系溶剤は有機発光材料を溶かすのに優れている。
また、有機発光材料を含むインキには、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、乾燥剤などが添加されても良い。
【００３４】
以下、本発明における実施例、比較例を示す。
【００３５】
＜実施例１＞
上記の実施形態におけるインキ供給装置において、インキ供給基材として、独立気泡のスポンジ２０を三福工業社製独立気泡フッ素系エラストマー（厚さ１．０  ｍｍ、気孔径１００〜１５０μｍ、空孔率約６０％）を用いた。凸部が１２０μｍ、凹部が３８０μｍの縞状樹脂凸版を装備したフレキソ印刷校正機（松尾産業株式会社製）に、この独立気泡フッ素系エラストマーを粘着テープで固定した。有機発光材料を含むインキとしてポリアリーレンビニレン１．０重量％のトルエン溶液を用いて、ガラス上にＩＴＯ、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物を積層させた基板への転写テストを行った。転写膜を画像としてパソコンに取り込み、その面積率を算出したところ、面積割合で９５％の転写率を示し、かつ、ライン形状の幅精度±５μｍで作製することができた。転写膜厚は１１０ｎｍであり膜厚精度は±５ｎｍだった。
【００３６】
＜比較例１＞
上記の実施例１と同じ実施形態において、独立気泡のスポンジ２０を用いず、１５０線４５μｍのアニロックスロールを用い、凸部が１２０μｍ、凹部が３８０μｍの縞状樹脂凸版を装備した松尾産業製フレキソ印刷校正機にこのアニロックスロールを装備した。有機発光材料を含むインキとしてポリアリーレンビニレン１．０重量％のトルエン溶液を用いて、ガラス上にＩＴＯ、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物を積層させた基板への転写テストを行った。転写膜を画像としてパソコンに取り込み、その面積率を算出したところ、同転写率は５％以下であり、その原因はアニロックスロールと凸版の密着性不良による、凸版の凸部へのインキ供給不良であった。
【００３７】
＜比較例２＞
上記の実施例１と同じ実施形態において、独立気泡のスポンジ２０を用いず、公知のポリウレタン製の連続気泡のスポンジを用い、凸部が１２０μｍ、凹部が３８０μｍの縞状樹脂凸版を装備した松尾産業製フレキソ印刷校正機に連続気泡のスポンジを装備した。有機発光材料を含むインキとしてポリアリーレンビニレン１．０重量％のトルエン溶液を用いて、ガラス上にＩＴＯ、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物を積層させた基板への転写テストを行った。転写膜を画像としてパソコンに取り込み、その面積率を算出したところ、同転写率は９５％であった。また、平均膜厚は２５０ｎｍだった。連続気泡のスポンジの粗さを変え、転写試験を行ったが、膜厚に差異は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）図１（ａ）は有機ＥＬ素子の一構造例を示す断面図である。        （ｂ）  図１（ｂ）は有機ＥＬ素子の他の構造例を示す断面図である。
【図２】図２は有機ＥＬ素子を用いた表示装置の一例を示す構造図である。
【図３】（ａ）図３（ａ）は本発明の凸版印刷用インキ供給基材の断面図である。      （ｂ）図３（ｂ）は本発明の印刷装置および印刷方法の概略図である。
【図４】有機ＥＬ素子の一構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００    有機発光素子
１０１    ガラス基板
１０２    画素電極（陽極）
１０３    ホール輸送層
１０４    発光層
１０５    電子輸送層
１０６    陰極
１０７    直流電源
１０８    発光
１１０    電子輸送性発光層
１１１    カルシウム（Ｃａ）層
１１５    電子輸送層
１１６    ホール輸送層
１１７    陰極
１１８    陽極
１２０    輝度信号回路
１２１    シフトレジスタ内蔵の制御回路
２０      独立気泡スポンジ
２１ａ    スポンジ内部の気泡
２１ｂ    独立気泡をスライスすることにより得られる凹部
２２      インキ
２３      インキ補充装置
２４      ドクターロール
２５      凸版付シリンダー本体
２６      被転写体
２７      インキ供給装置
１０      有機発光素子
１１      透光性基板
１２      透明導電層
１３      ホール注入層
１４      有機発光層
１５      陰極層
【図１】
2006248065.tif 000003
【図２】
2006248065.tif 000004
【図３】
2006248065.tif 000005
【図４】
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