(57)【要約】【課題】パターン形状の崩壊、インキの転移量の減少または増大による膜厚変動等の諸問題が発生せず、高精細パターンを有するディスプレイを、正確なサイズのパターン形状でもって再現性良く形成することのできる、高精細ディスプレイの製造方法を提供すること。【解決手段】凸版印刷法により、電子材料インキ４ａを用い、被印刷体７上に１００〜２１０ｐｐｉの高精細パターンの印刷を行う工程を有する高精細ディスプレイの製造方法であって、凸版印刷に用いるアニロックスロール５の線数を、１５０〜６００線／インチにすることを特徴とする高精細ディスプレイの製造方法。【選択図】図１
2008135326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸版印刷法により、電子材料インキを用い、被印刷体上に１００〜２１０ｐｐｉの高精細パターンの印刷を行う工程を有する高精細ディスプレイの製造方法であって、凸版印刷に用いるアニロックスロールの線数を、１５０〜６００線／インチにすることを特徴とする高精細ディスプレイの製造方法。
【請求項２】
前記電子材料インキの粘度が１０〜５０ｍＰａ・ｓである場合、アニロックスロールの線数を、３００〜６００線／インチに設定することを特徴とする請求項１に記載の高精細ディスプレイの請求項１に製造方法。
【請求項３】
前記電子材料インキの粘度が５０〜１５０ｍＰａ・ｓである場合、アニロックスロールの線数を、１５０〜４００線／インチに設定することを特徴とする請求項１に記載の高精細ディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精細ディスプレイの製造方法に関するものであり、詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などの精密部品製造用の基板等の被印刷体に、インキ化した材料を凸版印刷法でパターン印刷し、高精細ディスプレイを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、有機ＥＬ素子は、二つの対向する電極基板の間に、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により発光させるものであるが、効率良く発光させるには、有機発光層の膜厚のコントロールが重要であり、例えば膜厚１００ｎｍ程度に極めて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。
【０００３】
基板等に形成する有機発光材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は、基板に抵抗加熱蒸着法（真空蒸着法）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難いという問題がある。
【０００４】
そこで、最近では基板等に形成する有機発光材料に高分子材料を用い、この有機発光材料を溶剤に溶かしてインキ化して塗工インキ液にした後、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きている。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、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３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かしく、塗り分けパターニングを得意とする印刷法でのパターン印刷による薄膜形成が最も有効であると考えられる。
【０００５】
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る。そのために、弾性を有するゴム製の印刷版を用いた印刷法や、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、弾性を有する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等が適性な印刷法として採用することができる。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  パターン印刷方法（特許文献１）、凸版印刷によるパターン印刷方法（特許文献２、３）などが提唱されている。
【０００６】
凸版印刷法は、例えば、円圧式の凸版印刷機として、図２に示すような印刷機がある。図示するように、インキタンク２とインキ供給部であるインキ吐出部３（チャンバー）と矢印方向に回転するアニロックスロール５（金属製若しくは樹脂製の硬質ロール、または適度な弾力性のある硬質ロール）と、印刷用凸版１ａを周面に装着可能な矢印方向に回転する版胴６を備えている。版胴６の下方には、水平方向（矢印方向）に反復移動する被印刷体固定定盤８を備え、該定盤８上には被印刷体７が装着固定されている。
【０００７】
インキタンク２にはインキが収容されており、インキ吐出部３にはインキタンク２よりインキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール５は、インキ吐出部４に近接し、版胴６の印刷用凸版に接して回転するようになっている。
【０００８】
アニロックスロール５の回転に伴い、インキ吐出部３からアニロックスロール５の周面に吐出したインキ４ａは、ドクター９などにより均一な膜厚に掻き取られ、アニロックスロール５の周面に均一な膜厚のインキ膜として転移する。その後、版胴６に取り付けられた印刷用凸版１ａの凸状部（凸版１ｂ）の頂部面に、前記アニロックスロール５周面のインキ４ａが均一な膜厚にて転移する。
【０００９】
さらに、被印刷体固定定盤８上の被印刷体７（印刷基板）は、印刷用凸版１ａの凸状部１ｂによる凸部パターンと被印刷体７との位相位置を調整する位置調整機構により位相位置を調整しながら図２に示すように印刷開始位置まで図面左方向に水平移動する。
【００１０】
その後に、被印刷体固定定盤８は、被印刷体７面に版胴６の印刷用凸版１ａの凸状部１ｂを所定印圧にて接触させながら、版胴６の回転速度に整合して図面左方向に水平移動し、印刷用凸版１ａの凸状部１ｂの頂部面のインキ４ａによる凸部パターンを被印刷体７面に印刷する。
【００１１】
印刷後の前記被印刷体７は、被印刷体固定定盤８上から取り除かれた後、次の被印刷体７が被印刷体固定定盤８上に装着固定される。この動作を繰り返すことにより印刷が実施される。
【００１２】
また、円圧式の凸版オフセット印刷機としては図示しないが、シリンダー状の回転するブランケット胴と、定位置に固定配置された平坦な圧定盤とによる印刷機がある。これは平坦な印刷用凸版を水平に載置して位置決め固定する平坦な版固定定盤と、被印刷体（印刷基板）を水平に載置して位置決め固定する平坦な被印刷体固定定盤（圧定盤）と、前記版固定定盤上に載置固定した印刷用凸版の上面を周接移動（転動）して、頂部面にインキを付着させるインキ供給ローラーと、インキ供給ローラーが待機中に印刷用凸版の上面を周接移動（転動）して頂部面に付着しているインキを表面ゴム製のブランケット面に転移させ、さらに転動してブランケット面に転移した前記インキを被印刷体固定定盤上に載置固定した被印刷体（印刷基板）に転写して印刷するブランケット胴を備えている。
【００１３】
一方、凸版印刷法において塗工用の粘稠状（又はチクソトロピー状）のインキ又は液状のインキ（インキ液）には、最適な粘度、表面張力があることが知られており、特に液状のインキには、増粘剤といった粘度調整剤や、表面張力を調整するための界面活性剤等を添加するのが一般的である。
【００１４】
電子材料を印刷する場合、その溶解性に限りがあったり、不純物を嫌う場合があり、インキ物性としての制限が大きい場合がある。
【００１５】
特に、有機発光材料を印刷法により印刷して成膜する場合、有機発光材料は、水、アルコール、有機溶剤といった溶媒（必要に応じてバインダー樹脂）中に、分散もしくは溶解させることにより、印刷、塗工用のインキ液としてインキ化するものである。
【００１６】
有機発光材料をパターン成膜し、素子として駆動させる場合、その素子の耐久性は有機発光材料により成膜される膜の純度が高い方が良いとされているため、有機発光材料の膜中に残留する増粘剤などは純度を低下させる要因となるため添加することができず、この理由からも、印刷物のインキ転移性、パターン形状の安定性を得るための有機発光材料インキ液の調整可能な諸物性の範囲は限られてしまう。
【００１７】
さらに、上記有機発光材料をパターン印刷し、ディスプレイを作製しようとする場合、精細度が低い場合（精細度１００ｐｐｉ未満の場合）、版の凸状部の幅は４０μｍ以上あり、版の高さを１００μ程度にしても十分凸状部の強度が保てる。しかしながら、１００ｐｐｉ以上の高精細パターンになると、版の凸状部の幅は、４０μｍ以下となり、版の凸状部の形状を保つ為には、その高さを５０μｍ程度まで下げる必要がある。
【００１８】
そのために、凹部にインキが進入し、正常なパターンを印刷することが難しくなってくる。
【特許文献１】特開２００１-９３６６８号公報
【特許文献２】特開２００１-１５５８５８号公報
【特許文献３】特開２００１-１５５８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記問題点を解決し、パターン形状の崩壊、インキの転移量の減少または増大による膜厚変動等の諸問題が発生せず、高精細パターンを有するディスプレイを、正確なサイズのパターン形状でもって再現性良く形成することのできる、高精細ディスプレイの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
請求項１に記載の発明は、凸版印刷法により、電子材料インキを用い、被印刷体上に１００〜２１０ｐｐｉの高精細パターンの印刷を行う工程を有する高精細ディスプレイの製造方法であって、凸版印刷に用いるアニロックスロールの線数を、１５０〜６００線／インチにすることを特徴とする高精細ディスプレイの製造方法である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、前記電子材料インキの粘度が１０〜５０ｍＰａ・ｓである場合、アニロックスロールの線数を、３００〜６００線／インチに設定することを特徴とする請求項１に記載の高精細ディスプレイの請求項１に製造方法である。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記電子材料インキの粘度が５０〜１５０ｍＰａ・ｓである場合、アニロックスロールの線数を、１５０〜４００線／インチに設定することを特徴とする請求項１に記載の高精細ディスプレイの製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の製造方法によれば、アニロックスロールの線数を適切に設定しているため、印刷用凸版の凸状部の頂部面以外の非画線部である低位部及び凹部にインキが流入しない。したがって、パターン形状の崩壊、インキの転移量の減少または増大による膜厚変動等の諸問題が発生せず、高精細パターンを有するディスプレイを、正確なサイズのパターン形状でもって再現性良く形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態における有機ＥＬ素子作製のための印刷用凸版の側断面図であり、１０ａは凸版のベース基材層であり、１０ｂはベース基材層１０ａ上の凸状部形成材層（以下単に凸状部ということがある）である。
【００２６】
凸状部形成材層としては、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を用いることができる。
【００２７】
なかでも、水溶性ポリマーを主成分として含む材料は、電子材料インキの成分である有機発光材料の溶液や分散液を構成している有機溶剤への耐性も高いため、これを用いることも望ましい。
【００２８】
ここで、例えば、電子材料の一つである有機発光材料の電子材料インキとしては、沸点が低いほど、乾燥工程が容易になるという利点があるものの、印刷プロセスの時間を考慮すると、あまりに沸点の低い溶剤を用いると、凸状部でインキが乾燥してしまう。そのため、インキには沸点１３０℃以上の溶剤を適度に混合し、インキの乾燥を防ぐことが好ましい。
【００２９】
沸点１３０℃以上の溶剤としては、例えば、２，３-ジメチルアニソール、２，５-ジメチルアニソール、２，６-ジメチルアニソール、トリメチルアニソール、テトラリン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、シクロヘキシルベンゼン、ｎ-アミルベンゼン、ｔｅｒｔ-アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジメチルスルホキシドの中から１種、又は複数種を選択することができる。
【００３０】
有機発光材料としては、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などの高分子中に低分子の蛍光色素を溶解させたものや、ポリフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリアルキルフルオレン誘導体（ＰＡＦ）等の高分子発光体が用いられる。これらの高分子有機発光材料（高分子ＥＬ素子用発光材料）は、溶剤に溶解又は安定して分散でき、インキ化することによって塗布法や印刷法により製膜することができるため、低分子発光材料を用いた有機ＥＬ素子の製造と比較して、大気圧下での製膜が可能であり、設備コストが安いという利点がある。
【００３１】
凸版Ｓとしては、先に記述した、材質を用いることが出来るが、市販のフレキソ版や樹脂凸版を用いることが出来る。
【００３２】
本発明の印刷用凸版は、凸版印刷法（印刷用凸版を用いて印刷する方法）による印刷機に装着して印刷することができ、例えば、円圧式の凸版印刷機、又は円圧式の凸版オフセット印刷機などに装着して印刷することができる。
【００３３】
本発明の製造方法は、上記凸版印刷法および電子材料インキを用い、被印刷体上に１００〜２１０ｐｐｉの高精細パターンの印刷を行う工程を有する。ここで、凸版印刷に用いるアニロックスロールの線数は、１５０〜６００線／インチにすることが必要である。この範囲を外れると、パターン形状の崩壊、インキの転移量の減少または増大による膜厚変動等の諸問題が発生する。
また、電子材料インキの粘度が１０〜５０ｍＰａ・ｓである場合、アニロックスロールの線数を、３００〜６００線／インチに設定することが好ましい。さらに好ましくは３００〜４００線／インチである。一方、電子材料インキの粘度が５０〜１５０ｍＰａ・ｓである場合、アニロックスロールの線数を、１５０〜４００線／インチに設定することが好ましい。さらに好ましくは２５０〜４００線／インチである。なお本発明において、インキの粘度は、２５℃で測定された値であり、粘度の測定機器は、レオメータを使用した。
【実施例】
【００３４】
以下に、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【００３５】
＜実施例１＞１８０ｐｐｉパターンの印刷
（有機発光層形成用電子材料インキの調製）
高分子蛍光体を溶剤にその濃度が２．０重量％となるように溶解させ、有機発光層形成用電子材料インキ液４ａを調製した。インキの粘度は３８．３ｍＰａ・ｓであった。ここで高分子蛍光体とは、ポリ（パラフェニレンビニレン）誘導体からなる発光材料を示す。インキ溶剤組成は、キシレン（沸点１３９℃）を８８重量％、テトラリン（沸点２０２℃）を１０重量％とした。
【００３６】
（被印刷体の作製）
１５０ｍｍ角、厚さ０．４ｍｍのガラス基板上に、表面抵抗率１５ΩのＩＴＯ膜を回路パターン状に成膜した透明電極作製用基材（ジオマテック（株）製）の前記ＩＴＯ膜面に、スピンコーターを用いて正孔輸送層として、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）を１００ｎｍ膜厚で成膜した。さらに、この成膜されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ薄膜を、減圧下１８０℃にて、１時間乾燥することにより、被印刷体７（印刷基板）を作製した。
【００３７】
（印刷用凸版の作製）
ベース基材層１０ａとして、厚さ０．３ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材上に、凸状部１０ｂとして感光性水溶性ポリマー（水溶性樹脂）を１５０℃で過熱溶融したものを、スピンコート法により０．１μｍの厚さで形成して、凸状部１０ｂの形成層を積層形成した。
【００３８】
（印刷用凸版のパターン形成）
上記の版を、フォトリソ法により、凸状部と凹部を、Ｌ／Ｓ＝２０／１２１μｍで形成した。（１８０ｐｐｉ相当）
【００３９】
（印刷用凸版Ｓによる発光層形成用塗工インキ液の印刷）
まず、図１に示すような印刷用凸版を、凸版印刷法による円圧式凸版印刷機（図２参照）の版胴６の周面に装着固定し、被印刷体７（印刷基板）を、被印刷体固定定盤８上に載置固定した。
【００４０】
そして、線数５００線／インチのアニロックスロール５及び版胴６を回転させて、発光層形成用電子材料インキ４ａを、アニロックスロール５（インキ供給ローラー）の周面に均一膜にて供給し、該アニロックスロール５を介して、印刷用凸版の凸状部の頂部面にインキ液４ａを供給した。その後、被印刷体７（印刷基板）のＩＴＯ膜パターン形成面側に該ＩＴＯ膜パターンに整合させて、前記頂部面によるパターン状の電子材料インキ４ａの印刷を行った。
【００４１】
印刷した後の被印刷体７（印刷基板）を、１５０℃、５時間の環境下での乾燥に施し、電子材料インキ４ａを乾燥させた後、該インキ液４ａによる発光層上に、カルシウム７ｎｍ、アルミニウム８０ｎｍを積層形成して、陰極を有する有機ＥＬ素子とした。
【００４２】
＜比較例１＞
実施例１において、線数１２０線／インチのアニロックスロールを用いたこと以外は、実施例１と同様な実験を行った。
【００４３】
＜比較結果＞
上記実施例１により作製した有機ＥＬ素子は、ＩＴＯ膜を介して電圧をかけ、発光状態の確認を行ったところ、発光層の膜厚が均一であり、発光ムラは見られなかったが、比較例１により作製した有機ＥＬ素子は、ＩＴＯ膜を介して電圧をかけ、発光状態の確認を行ったところ、発光層の膜厚が不均一なことによる発光ムラが見られた。版にインキが載りすぎたことに起因し、隣接する画素へインキが進入し膜厚の分布が悪くなったためである。正常な印刷（実施例１）では、膜厚８０ｎｍであったが、比較例２の膜厚の平均値は１３０ｎｍであり、かつ不均一であった。
【００４４】
＜実施例２＞１８０ｐｐｉパターンの印刷
実施例１における高分子蛍光体の種類を変え、８７ｍＰａ・ｓの粘度のインキとした。
また、実施例１におけるアニロックスロールの線数を１５０線／インチとした。それ以外は、実施例１と同様に行った。
【００４５】
＜比較例２＞
実施例２において、アニロックスロールの線数を８００線／インチとした。それ以外は、実施例２と同様に行った。
【００４６】
＜比較結果＞
上記実施例２により作製した有機ＥＬ素子は、ＩＴＯ膜を介して電圧をかけ、発光状態の確認を行ったところ、発光層の膜厚が均一であり、発光ムラは見られなかったが、比較例２により作製した有機ＥＬ素子は、ＩＴＯ膜を介して電圧をかけ、発光状態の確認を行ったところ、発光層の膜厚が不均一なことによる発光ムラおよびショートが見られた。版へのインキの転移が不十分であるために膜厚が極端に薄くなってしまったことに起因する。正常な印刷（実施例２）では、膜厚８０ｎｍであったが、比較例２の膜厚は２０ｎｍであり、かつ不均一であった。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の製造方法によれば、パターン形状の崩壊、インキの転移量の減少または増大による膜厚変動等の諸問題が発生せず、高精細パターンを有するディスプレイを、正確なサイズのパターン形状でもって再現性良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の印刷用凸版の概要側断面図である。
【図２】凸版印刷法における印刷機の模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
４ａ  インキ
５  アニロックスロール
６  版胴
７  被印刷体
１０ａ  ベース基材層
１０ｂ  凸状部形成材層
Ｓ  印刷用凸版
【図１】
2008135326.tif 000003
【図２】
2008135326.tif 000004