(57)【要約】【課題】印刷用凸版を版胴に取り付ける際に、版胴の形状や、緩衝材、または、固定時のテンションによる歪の発生を抑制し、均一なパターンの印刷物を得ることができる印刷用凸版、凸版印刷装置、印刷物の製造方法および印刷物が求められていた。【解決手段】印刷版の固定時かかるテンション方向に直行する方向の、版の端部にの厚みを厚くし、中央部を緩衝材分薄くすることにより、印刷用凸版を版胴に取り付ける際に、版胴の形状や、緩衝材、または、固定時のテンションによる歪の発生を抑制し、均一なパターンの印刷物を得ることができる印刷用凸版、凸版印刷装置、印刷物の製造方法および印刷物とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基材と凸部とよりなり、版胴に固定した上で前記凸部上面で印刷を行う印刷用凸版であって、中央部よりも端部が厚くなっていることを特徴とする印刷用凸版。
【請求項２】
基材の厚みが、中央部より端部が厚くなっている方向が、印刷用凸版を固定する方向に対して、直行していることを特徴とする請求項１記載の印刷用凸版。
【請求項３】
前記基材の厚みが、中央部から端部まで、版胴のラジアルクラウン形状に沿って、厚くなっていることを特徴とする請求項２記載の印刷用凸版。
【請求項４】
前記基材の厚みが、版胴と印刷用凸版の間に敷く緩衝材の厚み分だけ基材が中央部より端部がさらに厚くなっていることを特徴とする請求項３記載の印刷用凸版。
【請求項５】
前記基材の最大厚みが、３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３または４記載の印刷用凸版。
【請求項６】
基材の厚みが、端部から中央部に向かって１０〜２０％の領域が中央部より厚く、最大厚みが、３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５何れか記載の印刷用凸版。
【請求項７】
基材が、少なくとも主基材と耐溶剤層とよりなっていることを特徴とする請求項１から６何れか記載の印刷用凸版。
【請求項８】
主基材と耐溶剤層が接着層により接着されていることを特徴とする請求項７記載の印刷用凸版。
【請求項９】
凸部が感光性樹脂を感光した材料よりなることを特徴とする請求項１から８何れか記載の印刷用凸版。
【請求項１０】
少なくともインキ供給手段と、前記インキ供給手段からインキが供給されるアニロックスロールと、前記アニロックスロールからインキが転写される請求項１から９何れか記載の印刷用凸版が取り付けられた版胴とからなる凸版印刷装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の印刷装置を用いて印刷物を製造することを特徴とする印刷物の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の印刷物が、基板上に高精細パターンを形成した機能性印刷物であることを特徴とする印刷物の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の機能性印刷物が、基板上に正孔注入層、インターレイヤー、有機発光層のうち一層または複数の層を印刷用凸版により形成した有機ＥＬ構成体であることを特徴とする印刷物の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３何れか記載の印刷物の製造方法により製造されたことを特徴とする印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精細パターンを印刷法により作製するための印刷用凸版、およびそれを用いて電子デバイスなどを作製するプリンテッドエレクトロニクスに係る凸版印刷装置、それを用いた印刷物の製造方法およびそれにより製造された印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンテッドエレクトロニクス（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）とは、プリンティング（印刷）技術を活用し、電子回路又はセンサー或いは素子などの機能性印刷物を製造することを意味している。
【０００３】
現在、ほとんどの半導体及びディスプレイ並び電子製品は、フォトリソグラフィー技術を用いて、電子回路の微細パターンが作製（パターニング）されている。シリコン半導体では、価格競争力を高めるために、大面積シリコンウェハー上に多数の半導体チップを作り込む方法が採用されている。
【０００４】
しかし、この方法では安価な製品の製造に限界があり、しかも、大面積化を目指すエレクトロニクス製品の製造においては、フォトリソグラフィー技術を用いた作製法のままでは、製造コストを抑えることが困難になっている。
【０００５】
プリンテッドエレクトロニクス技術では、半導体及びディスプレイ並び電子製品をプリンティングにより生産することで、通常の半導体製造プロセスで用いられる露光及びエッチングなどを必要としないため、化学物質の使用量減少が期待でき、地球環境にやさしい製造プロセスとしても注目されている。
【０００６】
その、プリンテッドエレクトロニクスの一例として、以下に、有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【０００７】
有機ＥＬ素子は、２つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層を形成し、有機発光層に電流を流すことで発光させるものであるが、効率良く発光させるには発光層の膜厚が重要であり、１００ｎｍ程度の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイ化するには高精細にパターニングする必要がある。
【０００８】
有機発光材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は抵抗加熱蒸着法等により薄膜形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化すればするほどパターニング精度が出にくいという問題がある。
【０００９】
そこで、最近では有機発光材料に高分子材料を用い、有機発光材料を溶剤に溶かして塗工液にし、これをウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになっている。薄膜形成するための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、高精細にパターニングしたり、ＲＧＢ３色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗り分けパターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる。
【００１０】
さらに、各種印刷法の中でも、有機ＥＬ素子やディスプレイでは、基板としてガラス基板を用いることが多いため、グラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きであり、弾性を有するゴム版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が適正である。実際に、これらの印刷法の試みとして、オフセット印刷による方法（例えば、特許文献１参照）、凸版印刷による方法（例えば、特許文献２参照）などが提唱されている。
【００１１】
有機ＥＬ素子における有機発光層のパターンは、携帯電話などの小型ディスプレイの場合、例えば、対角２×２５．４ｍｍ（インチ）で主流のＱＶＧＡ（３２０×２４０画素）では、画素ピッチは１２０μｍ、各色要素のサブピクセルの幅は４０μｍとなる。このような高精細なディスプレイの素子を凸版印刷法により形成しようとした場合、５μｍ以下という非常に高い印刷パターンの精度が要求される。
【００１２】
さらに、基板の大型化に伴い、わずかなズレの影響が印刷距離に応じて大きくなるため、より精度が求められている。
【００１３】
しかし、現在、版胴を備えた凸版印刷法により使用している版は、版胴に固定する際に、版にテンションを掛けるため、版に伸びが生じ、版の端のパターンが歪んで印刷されるという問題がある。
【００１４】
また、版固定用の緩衝材（又は、クッション材）を用いたとき、図６（ｂ）のように、緩衝材のエッジでの、版の盛り上りや、版胴自体の撓み補正のための、ラジアルクラウンを着けた際に、版端部の浮きによるパターン歪みの問題もある。
【００１５】
このような問題は、高精細なパターン形成を必要とするプリンテッドエレクトロニクス、例えば、カラーフィルタ、回路基材、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等においても共通の問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−０９３６６８号公報
【特許文献２】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】
【００１７】
有機ＥＬディスプレイを始めとした凸版印刷を用いるプリンテッドエレクトロニクスにおいて、高精細パターンの形成及び、大型基板に印刷するために用いる凸版では、版取り付け時の歪みの影響により、転写不良起こしてしまう。
【００１８】
そこで、本発明では、版取り付けによる版の歪みを抑制することで、高精細かつ、大面積に、膜厚を均一に印刷することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも基材と凸部とよりなり、版胴に固定した上で前記凸部上面で印刷を行う印刷用凸版であって、中央部よりも端部が厚くなっている印刷用凸版とした。
【００２０】
本発明の請求項１に係る発明によれば、印刷用凸版の剛性をあげることができ、印刷用凸版を版胴へ取り付ける時に掛かる応力による印刷用凸版の伸び（或いは、歪み）を抑制することが可能となる。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項２に係る発明は、基材の厚みが、中央部より端部が厚くなっている方向が、印刷用凸版を固定する方向に対して、直行している印刷
用凸版とした。
【００２２】
これにより、版胴へ印刷用凸版の取り付け時の、応力が掛かる方向に対する剛性を高くすることができ、印刷用凸版の伸び（或いは、歪み）を抑制することが可能となる。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の請求項３に係る発明は、前記基材の厚みが、中央部から端部まで、版胴のラジアルクラウン形状に沿って、厚くなっている印刷用凸版とした。
【００２４】
これにより、ニップの改善のために、ラジアルクラウン形状にされた版胴に対して、版を密着して取り付けられる効果と、版固定時に掛かる応力に対する版歪み抑制効果が得られる。
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項４に係る発明は、前記基材の厚みが、版胴と印刷用凸版の間に敷く緩衝材の厚み分だけ基材が中央部より端部がさらに厚くなっている印刷用凸版とした。
【００２６】
これにより、緩衝材を用いたことにより、基材の下にこれを敷いたことによる、緩衝材層のエッジでの応力による、版の浮きや、歪みを抑制することが可能となる。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項５に係る発明は、前記基材の最大厚みが、３ｍｍ以下である印刷用凸版とした。
【００２８】
これにより、剛体性が強くなりすぎず、曲率の持った版胴に固定することが容易となる。
【００２９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項６に係る発明は、基材の厚みが、端部から中央部に向かって１０〜２０％の領域が中央部より厚く、最大厚みが、３ｍｍ以下である印刷用凸版とした。
【００３０】
これにより、版胴と固定する面が平坦である場合の、版固定時に掛かる応力に対する版歪み抑制効果が得られる。
【００３１】
特に緩衝材層を用いて緩衝材層により基材の下に敷いて基材を固定するときの、緩衝材層エッジでの応力による版の浮きや、歪みを抑制することが可能となる。
【００３２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項７に係る発明は、基材が、少なくとも主基材と耐溶剤層とよりなっている印刷用凸版とした。
【００３３】
これにより、印刷のときに用いられる溶剤に対して基材、特に主基材が膨潤することの抑制効果が得られる。
【００３４】
上記課題を解決するために、本発明の請求項８に係る発明は、主基材と耐溶剤層が接着層により接着されている印刷用凸版とした。
【００３５】
これにより、主基材と耐溶剤層の接着性を高める効果が得られる。
【００３６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項９に係る発明は、凸部が感光性樹脂を感光した材料よりなる印刷用凸版とした。
【００３７】
これにより、印刷物のパターン精度を高めることができる。
【００３８】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１０に係る発明は、少なくともインキ供給手段と、前記インキ供給手段からインキが供給されるアニロックスロールと、前記アニロックスロールからインキが転写される上記印刷用凸版が取り付けられた版胴とからなる凸版印刷装置とした。
【００３９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１１から１３に係る発明は、この凸版印刷装置を用いて製造することを特徴とする印刷物の製造方法とした。
【００４０】
この製造方法により、版取り付けによる版の歪みを抑制することで、高精細かつ、大面積に、膜厚を均一に印刷した印刷物が得られる。
【００４１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１４に係る発明は、請求項１１ないし１３何れか記載の印刷物の製造方法により製造されたことを特徴とする印刷物とした。
【００４２】
この印刷物により、高精細かつ、大面積に、膜厚を均一に印刷した印刷物が得られる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明は、印刷用凸版取り付けの際の、印刷用凸版取の歪みを防ぎ、高精細かつ、大面積に、膜厚を均一に印刷できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の印刷用凸版について、（ａ）はパターニング前の版基材、（ｂ）はパターニング後の従来の印刷用凸版の構成を示す断面概略図である。
【図２】本発明の印刷用凸版について、（ａ）は基材の厚さが、ラジアンクラウンに沿って中央から、端部に厚くなっている印刷用凸版、（ｂ）は（ａ）のパターンにさらに緩衝材の厚み分中央部が薄くなっている印刷用凸版、（ｃ）は、基材の端部が、中央部よりも厚くなっている印刷用凸版である。
【図３】本発明の印刷用凸版について、（ａ）は印刷方向での断面図、（ｂ）は軸方向での断面図である。
【図４】本発明の印刷用凸版について、（ａ）一回のウェットエッチングによる基材の形成方法、（ｂ）一回のドライエッチングによる基材の形成方法、（ｃ）複数回のウェットエッチングによる基材の形成方法である。
【図５】本発明の印刷用凸版について、電鋳法による基材の形成方法である。
【図６】本発明の印刷用凸版を用いて、印刷物を製造する印刷装置（印刷機）について、（ａ）は概略図、（ｂ）は従来版を、版胴に装着した際の断面図、（ｃ）は本発明の版を、版胴に装着した際の断面図である。
【図７】本発明の印刷用凸版を用いて製造された有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す断面概略図である。
【図８】本発明の印刷用凸版を用いて製造された有機ＥＬパネルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、基板上に有機発光層を印刷形成した有機ＥＬ中間部材や、ディスプレイの表示画面の製造を始めとするプリンテッドエレクトロニクスとして好適に利用できる。プリンテッドエレクトロニクスとしては、例えば、有機ＥＬ素子、有機トランジスタの製造などの機能性印刷物の製造を例示することができる。また、本発明の利用はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
図１は、従来の印刷用凸版と、この従来の印刷用凸版の版基材との構成を模式的に示す
もので、図１（ａ）は製版（凸部のパターン形成）前の版基材の構成の断面概略図であり、図１（ｂ）は製版後の従来の印刷用凸版の断面概略図を示す。図１（ａ）に示すように、従来の印刷用凸版の版基材は、基材１０１の一方の面に接着層１０２、耐溶剤層１０３、感光性樹脂層１０４を順次積層した構成からなる。そして図１（ｂ）に示す従来の印刷用凸版は、感光性樹脂層１０４をフォトリソグラフィ法によりパターン形成して得られる。
【００４７】
前記基材１０１としては、金属や樹脂フィルムを用いることができる。金属を用いることにより、基材１０１全体が塗工液中の溶剤に対し膨潤することがないため、寸法安定性の良い版として好適に用いることができる。使用される金属としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎなどをあげることができる。また、ステンレスといったこれら金属の合金であってもよい。
【００４８】
樹脂フィルムを用いる場合は、ポリエステルフィルムなどのプラスチックフィルムを挙げることができる。
【００４９】
本発明の基材では、版胴への印刷用凸版取り付け時に掛かる応力を緩和するため、図２に示すように、端部より中央部が薄くなるように形成している。
【００５０】
一例として、金属製の基材を用いた場合の形成方法を説明する。形成方法としては、大きく分けて二通り考えられる。エッチング法などにより金属製の基材自体を削り、凹部を作製することにより厚さを変える手法、または金属製の基材上に電鋳法や溶射法などにより、金属膜を堆積させ、厚い部分を選択的に形成する手法である。またこれら以外の公知の形成方法を用いることができる。
【００５１】
図４に従って、基材をエッチングにより削り、基材の形状にする工程を説明する。
【００５２】
図２（ｃ）の様に形成する場合は、まず基材１０１上に、感光性レジスト層４０２を積層する。次にフォトリソグラフィ法を用いて、端部のみに、感光性レジスト層４０２が残るようにパターニングする。
【００５３】
次に、ウェットエッチング法やドライエッチング法などを行ない、端部のみ厚くする。その後、レジストを除去する。
【００５４】
図２（ａ）又は（ｂ）の様に、形成する場合は、複数回のウェットエッチングを行なうが、その際、フォトリソグラフィ法による感光性レジスト層２０２のパターニング開口幅を、エッチング毎に、広げることにより、エッチングされる深さを中央部が深く、端部に向かうにつれて浅く制御できる。
【００５５】
金属製の基材上に電鋳法や溶射法などにより、金属膜を堆積させ金属凸部支持体を形成する場合は図５の様に、まず金属製基材１０１上に、感光性レジスト層４０２を積層する。次にフォトリソグラフィ法を用いて、端部不要部を除去し、凸形状を形成する。次に、感光性レジスト層４０２の外側に、金属膜５０３を堆積する。続いて、感光性レジスト層の凸状パターンを除去することにより、金属凸形状を形成することができる。
【００５６】
また、基材１０１の厚みは、３ｍｍ以上になると、剛体性が強くなりすぎて、曲率の持った版胴に固定するには、困難となるため、端部の最も厚いところで、３ｍｍ以下にするのが望ましい。
【００５７】
前記接着層１０２は、耐溶剤層１０３と基材１０１との接着性を高めることを目的とし
た層であるため、耐水性で金属との接着性が良い樹脂材であれば特に限定されないが、これらの条件を満たす樹脂としてエポキシ系、ポリエステルウレタン系の熱硬化性樹脂が好ましい。
【００５８】
接着層１０２の形成方法は、塗布法により、基材１０１上に塗布し、加熱などで硬化して形成される。
【００５９】
公知の塗布法として、ダイコート法、スリットコート法、バーコート法、スピンコート法等を用いることができる。
【００６０】
前記耐溶剤層１０３は、接着層１０２を保護することを目的とした層であるため、耐溶剤性と接着性の両方を持ち合わせた樹脂材であれば特に限定されないが、これらの条件を満たす樹脂として、接着層１０２の樹脂材に感光性樹脂層１０４の主成分と同一のものを添加した樹脂が好ましい。耐溶剤性を持ちつつ感光性樹脂層１０４との界面の相溶性が向上して接着性を高めることができる。
【００６１】
耐溶剤層１０３の形成方法は、接着層１０２と、同様の方法によって形成する。
【００６２】
前記感光性樹脂層１０４は、使用するインキに対する耐溶剤性があればよく、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や、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から１種類以上を選択することができるが、加工の容易さといった点から、感光性樹脂を用いることが望ましい。
【００６３】
感光樹脂層１０４の形成方法は、フォトリソグラフィ法により、パターニングする。
【００６４】
また、感光性樹脂層１０４の厚みは、２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。厚みが２０μｍ未満の場合、被印刷基材がガラスや金属といった硬度の高い素材のときに、被印刷基材や被印刷基材上にあるパターンが傷つくことがある。また、厚みが１００μｍを超える場合、基材１０１と感光性樹脂層１０４の界面近傍または感光性樹脂層１０４において力学的な変形や破壊が発生し、また溶剤による感光性樹脂層１０４の膨潤の度合いが大きくなってしまう。
【００６５】
次に、本発明の印刷用凸版を用いた凸版印刷装置について説明する。
【００６６】
有機発光層の形成に用いる印刷装置は、平板に印刷する方式の凸版印刷機であれば使用可能であるが、以下に示すような印刷装置が望ましい。図６に本発明でのプリンテッドエレクトロニクスを実現するための、有機機能膜形成に用いる印刷装置の模式図を示した。凸版印刷装置は、インキタンクとインキチャンバー６０６とアニロックスロール６０３と本発明の印刷用凸版２０１を取り付けした版胴６０２を有している。
【００６７】
版胴６０２の径は、版胴に均一ニップするように、ラジアルクラウン形状にしている。
【００６８】
また、印刷用凸版の基材１０１は、密着性を上げるため版胴の径の形に合わせた形状をしている。
【００６９】
インキタンクには、溶剤で希釈された有機機能材料インキが収容されており、インキチャンバー６０６にはインキタンクより有機機能性材料インキがアニロックスロール６０３上にインキ供給部を介して送り込まれるようになっており、インキ供給部はアニロックスロール６０３上にインキを直接押出て供給するダイコーターや、インキが溜まったインキ溜りにアニロックスロールを浸漬させてインキを供給するものであってもよい。アニロックスロール６０３は、インキチャンバーのインキ供給部及び版胴６０２に接して回転するようになっており、アニロックスロール上のインキ量を均一にするためのドクターブレードやドクターロールを有していてもよい。
【００７０】
次に、本発明の実施の形態に係る印刷用凸版を用いた印刷物の製造方法の一例として、有機ＥＬ素子の製造方法について説明するが、本発明はこれに限るものではない。
【００７１】
まず、図４の有機ＥＬ素子の断面概要図を用いて、有機ＥＬ素子の構成の説明をする。
【００７２】
なお、有機ＥＬ素子の駆動方法としては、パッシブマトリックス方式とアクティブマトリックス方式があるが、本発明の実施の形態に係る印刷用凸版を用いる製造方法では、パッシブマトリックス方式およびアクティブマトリックス方式のどちらにも適用可能である。
【００７３】
パッシブマトリックス方式とはストライプ状の電極を直交させるように対向させ、その交点を発光させる方式であるのに対し、アクティブマトリックス方式は画素毎にトランジスタを形成した、いわゆる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板を用いることにより、画素毎に独立して発光する方式である。
【００７４】
図７に示すように、本発明により製造される有機ＥＬ素子は、基板７０１の上に、陽極としてストライプ状に第一電極７０２有している。隔壁７０３は第一電極間に設けられ、第一電極端部のバリ等によるショートを防ぐことを目的として第一電極７０２端部を覆うことが好ましい。
【００７５】
そして、本発明により製造される有機ＥＬ素子は、第一電極７０２上であって、隔壁７０３で区画された領域（発光領域Ｌ、画素部）に有機発光層及び発光補助層からなる有機ＥＬ層を有している。電極間に挟まれる有機ＥＬ層は、有機発光層単独から構成されたものであってもよいし、有機発光層と発光補助層との積層構造から構成されたものでもよい。
【００７６】
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、電荷発生層が挙げられる。図７では、有機ＥＬ層として、発光補助層である正孔注入層７０４、インターレイヤー７０５と有機発光層７０６との積層構造からなる構成を示している。
【００７７】
次に、有機発光層７０６上に陽極である第一電極７０２と対向するように陰極として第二電極７０７が配置される。パッシブマトリックス方式の場合、ストライプ状を有する第一電極と直交する形で第二電極はストライプ状に設けられる。アクティブマトリックス方式の場合、第二電極は、有機ＥＬ素子全面に形成される。更に、環境中の水分、酸素の第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極への侵入を防ぐために有効画素全面に対してガラスキャップ等による封止体７０８が設けられ、接着剤７０９を介して基板７０１と貼りあわされる。
【００７８】
本発明により製造される有機ＥＬ素子は、少なくとも基板と、当該基板に支持されたパターン状の第一電極と、有機発光層と、第二電極を具備する。本発明の有機ＥＬ素子は、図７とは逆に、第一電極を陰極、第二電極を陽極とする構造であっても良い。また、ガラ
スキャップ等の封止体の代わりに有機発光層や電極を外部の酸素や水分の浸入から保護するためにパッシベーション層や外部応力から保護する保護層、あるいはその両方の機能備えた封止基材を備えてもよい。
【００７９】
次に、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。
【００８０】
有機ＥＬ素子の基板７０１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。この基板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、基板として透明なものを使用する必要がある。
【００８１】
例えば、基板７０１としてはガラス基板や石英基板が使用できる。また、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、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等のプラスチックフィルムやシートであっても良い。これら、プラスチックフィルムやシートに、有機発光層への水分の侵入を防ぐことを目的として、金属酸化物薄膜、金属弗化物薄膜、金属窒化物薄膜、金属酸窒化膜薄膜、あるいは高分子樹脂膜を積層したものを基板７０１として利用してもよい。
【００８２】
また、これらの基板は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、基板上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施してから使用することが好ましい。
【００８３】
また、これらに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成して、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。
【００８４】
また、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グラフィー法によりパターニングがおこなわれる。スピンコート法の場合、隔壁７０３の高さは、スピンコートするときの回転数等の条件でコントロールできるが、１回のコーティングでは限界の高さがあり、それ以上高くするときは複数回スピンコートを繰り返す手法を用いる。
【００８５】
感光性材料を用いてフォトリソグラフィー法により隔壁７０３を形成する場合、その形状は露光条件や現像条件により制御可能である。例えば、ネガ型の感光性樹脂を塗布し、露光及び現像した後、ポストベークして、隔壁７０３を得るときに、隔壁４０３端部の形状を順テーパー形状としたい場合には、この現像条件である現像液の種類、濃度、温度、あるいは現像時間を制御すればよい。現像条件を、現像液を薄め、温度を室温程度、現像時間を長くすれば、隔壁７０３端部は順テーパー形状となり、現像条件を、現像液の濃度を高く、温度も高く、現像時間を短くすれば、隔壁４０３端部は逆テーパー形状となる。
【００８６】
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グラフィ法により行うことができる。
【００８７】
以上のようにして隔壁７０３を形成した後、次に正孔注入層７０４を形成する。正孔注入層７０４を形成する正孔注入材料としては、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（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等が挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、正孔輸送材料インキとなり、本実施の形態による凸版印刷法を用いて形成される。
【００８８】
その場合、選択される正孔輸送材料は、発光材料との相性が重要で、前記正孔輸送材料は、発光材料とのイオン化ポテンシャル（ＩＰ）の差が０．２ｅＶ以下であることが重要である。
【００８９】
なお、形成される正孔注入層７０４の体積抵抗率は発光効率の点から１×１０６Ω・ｃｍ以下のものが好ましい。
【００９０】
また、正孔注入材料として無機材料を用いる場合、無機材料としては、Ｃｕ２Ｏ，Ｃｒ２Ｏ３，Ｍｎ２Ｏ３，ＦｅＯｘ（ｘ≧０．１），ＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｐｒ２Ｏ３，Ａｇ２Ｏ，ＭｏＯ２，Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ，ＴｉＯ２，ＳｎＯ２，ＴｈＯ２，Ｖ２Ｏ５，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＭｏＯ３，ＷＯ３，ＭｎＯ２などの無機材料を、蒸着法又は、スパッタリング法を用いて形成される。ただし材料はこれらに限定されるものではない。
【００９１】
また、正孔注入材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、乳酸エチル、エチレングリコールジエチルエーテル、1−プロパノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、水等の単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。
【００９２】
また、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されていても良い。
【００９３】
また、印刷する際は、正孔注入層インキの粘度としては５〜２００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
【００９４】
これは、本実施の形態で用いる凸版印刷法ではアニロックスから印刷用凸版上へのインキの転写が最初に行われるが、２００ｍＰａ・ｓ以上の粘度ではアニロックスから印刷用凸版上へインキが転写した後、印刷用凸版上で十分インキがレベリングせず、ムラの原因になる。
【００９５】
また、５ｍＰａ・ｓ以下では、画素内ではじきムラが発生しやすく、ムラの原因になる。
【００９６】
また、正孔注入層インキの固形分濃度としては０．５〜４．０％であることが好ましい。これは、本実施の形態で用いる正孔輸送インキでは、４．０％以上の濃度ではインキの安定性が悪くなり、インキ凝集や正孔輸送層のムラの原因になる。
【００９７】
次に、以上のような正孔注入層７０４の形成後、インターレイヤー７０５を形成する。
【００９８】
インターレイヤー７０５に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられ、何れの材料も、上の有機発光層７０６を積層するため、架橋基を含んでいる。
【００９９】
次に、有機発光層７０６を形成する。有機発光層７０６は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層７０６を形成する有機発光材料は、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発光性色素をポリスチレン、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の高分子材料が挙げられる。
【０１００】
これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でも、トルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶剤が有機発光材料の溶解性の面から好適である。
【０１０１】
また、有機発光インキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されても良い。
【０１０２】
有機発光層７０６の形成方法としては、上記インターレイヤー形成と同様、凸版印刷法により形成する。
【０１０３】
また、有機発光インキの粘度としては５〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
【０１０４】
これは、本実施の形態で用いる凸版印刷法ではアニロックスから凸版上へのインキの転写が最初に行われるが、１００ｍＰａ・ｓ以上の粘度ではアニロックスから凸版上へインキが転写した後、凸版上で十分インキがレベリングせず、ムラの原因になる。
【０１０５】
また、５ｍＰａ・ｓ以下では、画素内ではじきムラが発生しやすく、ムラの原因になる。
【０１０６】
次に、以上のような有機発光層７０６の形成後、陰極層７０７を画素電極７０２のラインパターンと直交するラインパターンで形成する。この陰極層４０７の材料としては、有機発光層７０６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。
【０１０７】
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。陰極層の形成方法としてはマスクを用いた真空蒸着法による形成方法が挙げられる。
【０１０８】
なお、本実施の形態の有機ＥＬ構成体は、陽極である画素電極７０２と陰極層７０７の間に陽極層側から正孔注入層７０４、インターレイヤー７０５と有機発光層７０６を積層した構成であるが、陽極層と陰極層の間において正孔注入層７０４、有機発光層７０６以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることができる。
【０１０９】
また、これらの層を形成する際にも本発明の印刷物の製造方法を使用できる。
【０１１０】
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７０８と接着剤７０９を用いて密閉封止し、有機ＥＬ素子を得ることができる。
【０１１１】
また、基板７０１が可撓性を有する場合には、封止材と可撓性フィルム（樹脂層）からなる封止体を用いて封止を行っても良い。
【０１１２】
このとき封止材としては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材
料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１×１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましい。
【０１１３】
樹脂層としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層を封止材の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機ＥＬ素子の大きさや形状により任意に決定されるが、５〜５００μｍ程度が望ましい。
【０１１４】
第一電極７０２、有機発光層７０６、発光補助層、第二電極７０７が形成された基板と封止体の貼り合わせは封止室でおこなわれる。封止体を、封止材と樹脂層の２層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。なお、ここでは封止材上に樹脂層を形成したが、基板上に樹脂層を形成して封止材と貼りあわせることも可能である。
【０１１５】
封止体を用いて封止を行う前やその代わりに、例えばパッシベーション膜として、ＣＶＤ法を用いて、窒化珪素膜を１５０ｎｍ成膜するなど、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。
【実施例】
【０１１６】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【０１１７】
＜実施例１＞
＜印刷用凸版の基材の形成方法＞
基材１０１として、サイズ：５００×７２０ｍｍ、厚み：１ｍｍのスチール材を用い、表面についている油脂を落とすため。ウォーターバスにより、７０℃に加熱したアルカリ脱脂材に、１０分間浮動浸漬し、上記と同じ設定としたお湯により、湯洗を行い、脱脂材を洗い流した後に、基材表面の酸化膜を除去するため、１０％塩酸水溶液に２分間浮動浸漬を行なって、水洗により塩酸水溶液を洗い流した。
【０１１８】
次に、ダイコーターを用いて、前面に、ポジ型感光性樹脂（日産化学工業株式会社：ＲＮ−９０１）を塗布し、マスクを通して、この感光性ポリイミド樹脂に露光を与え、紫外線で、短辺方向の両端部から５０ｍｍ（端部から１０％）を選択的に露光した。感光性ポリイミド樹脂の露光部は、現像液（２．３８％の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液）を用いて、スピン現像により、除去した。
【０１１９】
更にウェットエッチング装置を用いて、レジストパターン及び、その表面をエッチングした。ウェットエッチング液をして、第二塩化鉄（株式会社クリタ）を用い、レジストパターンが剥離しないように、エッチングを行い、エッチング深さ：５００μｍ、サイドエ
ッチング１５μｍからなる基材とした。露光済みの感光性ポリイミド樹脂は、エッチング後に除去液に浸漬させ除去した。
【０１２０】
＜印刷用凸版のパターン形成方法＞
上記基材を用い、基材のエッチング面の裏面上に、０．０３ｍｍ厚のエポキシ樹脂の接着層１０２と、０．０３ｍｍ厚に、１０％のポリアミド系樹脂成分を含む熱硬化性の耐溶剤層１０３を、それぞれ、ダイコーターを用いて塗布と、熱架橋で成膜した後、エポキシ系ネガ型厚膜樹脂を、上記同様、ダイコーターで、０．０３ｍｍ厚になるように、塗布した後、ネガパターンが形成されているフォトマスクを介して露光し、水現像を行う。
【０１２１】
その後、後露光をすることで、所望のパターンを有する印刷用凸版を作成した。
【０１２２】
凸部のパターンは、対角１６×２５．４ｍｍ（インチ）の領域に、線幅が５０μｍ、スペースが９２μｍの１４２μｍピッチで独立パターンとした。
【０１２３】
＜有機ＥＬ素子作製方法＞
基板７０１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を備えたアクティブマトリクス基板を用いた。基板のサイズは３２０ｍｍ×４００ｍｍで、その中に対角１６×２５．４ｍｍ（インチ）、画素数は１２８０×７２０のＨＤディスプレイが中央に配置されており、副画素は、６８×２５２μｍ、隔壁幅は、２４μｍ、隔壁高さは、３μｍである。
【０１２４】
基板表面上に、正孔注入層７０４として、厚さ２０ｎｍの酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）を、スパッタリング法により成膜した。
【０１２５】
次に、インターレイヤー７０５材料であるポリビニルカルバゾール誘導体を濃度０．５％になるようにトルエンに溶解させたインキを用いこの基板を印刷機にセッティングし、絶縁層区画された画素電極７０２の真上にそのラインパターンに合わせてインターレイヤーを凸版印刷法で印刷を行った。このとき、印刷版は、上記で作製した版を使用し、版胴と版の間には、大きさ４００×６２０ｍｍ、厚さ５００μｍの緩衝材を挟み込んだ。アニロックスロールは、６００線／２５．４ｍｍ（インチ）を使用した。印刷、乾燥後のインターレイヤー７０５の膜厚は３０ｎｍとなった。
【０１２６】
次に、青の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１％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、捨て刷りとして、ガラス基板（３２０×４００ｍｍ）を印刷機に、セッティングし、青の有機発光層７０６を凸版印刷法で印刷を行った。
【０１２７】
その後、上記により、インターレイヤーが形成された基板を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた画素電極７０２の真上に、そのラインパターンを合わせて青の有機発光層７０６を凸版印刷法で印刷を行った。このとき、印刷用凸版は、インターレイヤー７０５印刷時と同じ印刷用凸版を使用し、アニロックスロールは、６００線／２５．４ｍｍ（インチ）を使用した。印刷、乾燥後の有機発光層７０６の膜厚は、６０ｎｍとなった。
【０１２８】
次に、真空蒸着法により、電子注入層（図示せず）として、Ｂａ膜を４ｎｍ、第二電極（陰極）７０７として、Ａｌ膜を２００ｎｍ、画素全体覆うように、連続で成膜した。
【０１２９】
その後、キャップガラス７０８と接着剤７０９を、発光領域をカバーするように載せ、約９０℃で１時間接着剤を熱硬化して密閉封止し、アクティブマトリックス駆動型有機ＥＬパネルを製作した。
【０１３０】
＜実施例２＞
＜印刷用凸版の基材の形成方法＞
前記実施例１と同じ基材を用い、同様に油脂の洗浄を行った。
【０１３１】
その後、ポジ型感光性樹脂（日産化学工業株式会社：RN−９０１）を用い、レジストのパターン形成と、ウェットエッチング装置での、エッチングを複数回繰り返すことにより、まず、基材の厚さのパターンを曲率半径４８０５００ｍｍとなるように、中央部より最端部が、１３０μｍ厚くエッチングした。
【０１３２】
その次に、印刷用凸版の短辺方向の両端部から５０ｍｍ（１０％）より内側を、実施例１と同じ、エッチングにより、５００μｍを行なった。
【０１３３】
その他、印刷用凸版を用いた印刷機で有機ＥＬ製造する際に、曲率半径４８０５００ｍｍのラジアルクラウン形状の版胴を用いる点で実施例１と異なるが、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１３４】
＜実施例３＞
実施例１の基材の厚みを、２ｍｍに変更し、その他、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１３５】
＜実施例４＞
実施例１の基材の厚みを、３ｍｍに変更し、その他、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１３６】
＜実施例５＞
実施例２の基材の厚みを、３ｍｍに変更し、その他、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１３７】
＜比較実施例１＞
実施例１で、基材のエッチング工程を省いた点で異なるが、その他、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１３８】
＜比較実施例２＞
実施例１の基材の厚みを、３．５ｍｍに変更し、その他、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１３９】
＜比較実施例３＞
実施例２の基材の厚みを、３．５ｍｍに変更し、その他、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１４０】
＜比較実施例４＞
実施例１の基材のエッチングの領域を、短辺方法の両端部から１５ｍｍ（３０％）に変更し、その他、印刷用凸版のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１４１】
＜比較実施例５＞
実施例２の基材のエッチングの領域を、短辺方法の両端部から１５ｍｍ（３０％）に変更し、その他、印刷用凸版の凸部のパターン形成方法や、有機ＥＬ素子作成方法は同じとした。
【０１４２】
＜実施例及び、比較実施例に対する評価＞
実施例及び、比較実施例で作成した印刷用凸版の、版胴に取り付けたあとの目視評価、捨て刷りによりガラス基板に印刷されたストライプパターンに対し、ストライプ両端の中央部を基準に、印刷開始、印刷終の短辺方向の位置ズレの差評価、また作成した有機ＥＬパネル点灯目視評価及び、図８に示すように、パネル中央部および、端部の平均膜厚の評価を行なった。評価結果を、表１から３に示す。
【０１４３】
基材の厚みが、３ｍｍを越えると、印刷用凸版の剛性が上がりすぎて版胴に取り付けが困難のため、基材は、３ｍｍ以下である必要がある。
【０１４４】
また、従来条件である比較実施例１，４，５の結果をみると、緩衝材の影響によって、パネル端部での薄膜や、位置ズレが起きているが、比較実施例１では、４，５に比べ、位置ズレが大きいことから、緩衝材以外の版固定による版の歪があると考えられる。
【０１４５】
これらの結果に対して、実施例１から５では、版取り付け、膜厚差、パネル点灯目視、位置ズレがほとんどないことから、印刷用凸版取り付け時の歪及び、緩衝材の影響を抑制することで、面内均一な特性の有機ＥＬパネルを得ることができる。
【０１４６】
【表１】
2015208907.tif 000003
【０１４７】
【表２】
2015208907.tif 000004
【０１４８】
【表３】
2015208907.tif 000005
【符号の説明】
【０１４９】
１０１・・・基材
１０２・・・接着層
１０３・・・耐溶剤層
１０４・・・感光性樹脂層
２０１・・・印刷用凸版
３０２・・・応力が掛かる方向
４０２・・・樹脂層
５０３・・・金属膜
６０２・・・版胴
６０３・・・アニロックスロール
６０４・・・定盤
６０５・・・被印刷基板
６０６・・・インキ補充装置（インキチャンバー）
６０８・・・緩衝材（クッション材）
７０１・・・基板（ＴＦＴ付き基板）
７０２・・・画素電極
７０３・・・隔壁
７０４・・・正孔注入層
７０５・・・インターレイヤー
７０６・・・有機発光層
７０７・・・第二電極（陰極）
７０８・・・ガラスキャップ（封止体）
７０９・・・接着材
８００・・・有機ＥＬパネル
【図１】
2015208907.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015208907.tif 000009
【図５】
2015208907.tif 000010
【図６】
2015208907.tif 000011
【図７】
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【図８】
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