(57)【要約】      （修正有）【課題】高分子発光媒体層の厚さを均一にでき、表面平坦性を確保できるブランケットおよび高分子ＥＬ素子の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のブランケットは、高分子ＥＬ材料インクの印刷で使用されるブランケットにおいて、表面の十点平均粗さＲｚが２μｍ以下、もしくは、算術平均粗さＲａが０．２μｍ以下であることを特徴とする。また、本発明の高分子ＥＬ素子の製造方法は、上述したブランケットを用いて高分子ＥＬ材料インクを印刷することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子エレクトロルミネッセンス材料インクを印刷する際に使用されるブランケットにおいて、表面の十点平均粗さＲｚが２μｍ以下であることを特徴とするブランケット。
【請求項２】
高分子エレクトロルミネッセンス材料インクを印刷する際に使用されるブランケットにおいて、表面の算術平均粗さＲａが０．２μｍ以下であることを特徴とするブランケット。
【請求項３】
支持体の表面に、ケイ素含有材料またはフッ素含有材料を含む被覆層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のブランケット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のブランケットを用いて高分子エレクトロルミネッセンス材料インクを印刷することを特徴とする高分子エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子エレクトロルミネッセンス素子の製造に使用されるブランケットに関する。さらには、高分子エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電極間に高分子発光体を含む高分子発光媒体層が設けられた高分子エレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスのことをＥＬと表記する）の開発が進められており、大量生産に適した具体的な製造方法も提案されている。例えば、高分子発光媒体層を設ける方法としては、凸版反転オフセット法を適用し、円筒状のロール（胴）に巻き付けたゴム製のブランケット周面（表面）に付着した高分子ＥＬ材料インクを電極等に転写し、印刷することで高分子発光媒体層を設ける方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
凸版反転オフセット法で使用されるブランケットとしては、高分子発光媒体層の均一性を確保するために、例えば、特許文献２に記載されているような表面が鏡面のブランケットを用いることが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−０１７２４８号公報
【特許文献２】特開平０８−１１２９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ゴム製のブランケットは軟らかく、耐刷性が低いため、使用時間が長くなるにつれてブランケット表面に傷が発生した。そのことは、特許文献２に記載のブランケットを用いても同様であるから、特許文献２に記載の特殊なブランケットを用いる必要性は乏しい。
また、表面に傷のあるブランケットから高分子ＥＬ材料インクを電極等に転写した場合には、表面の凹凸のためにインク塗膜の厚さが均一になりにくかった。したがって、ブランケット使用時間が長くなると、高分子発光媒体層の厚さが不均一になり、表面平坦性が損なわれた。その結果、高分子ＥＬ素子において、位置によって輝度が異なる発光ムラが生じることがあった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、高分子発光媒体層の厚さを均一にでき、表面平坦性を確保できるブランケットおよび高分子ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載のブランケットは、高分子ＥＬ材料インクの印刷で使用されるブランケットにおいて、表面の十点平均粗さＲｚが２μｍ以下であることを特徴とする。
請求項２に記載のブランケットは、高分子エレクトロルミネッセンス材料インクを印刷する際に使用されるブランケットにおいて、表面の算術平均粗さＲａが０．２μｍ以下であることを特徴とする。
請求項３に記載のブランケットは、請求項１または２に記載のブランケットにおいて、支持体の表面に、ケイ素含有材料またはフッ素含有材料を含む被覆層が設けられているものである。
請求項４に記載の高分子ＥＬ素子の製造方法は、請求項１〜３のいずれかに記載のブランケットを用いて高分子ＥＬ材料インクを印刷することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のブランケットおよび高分子ＥＬ素子の製造方法によれば、高分子発光媒体層の厚さを均一にでき、表面平坦性を確保できるので、高分子ＥＬ素子の発光ムラを防止できる。
特に、ブランケットが、表面にケイ素含有材料またはフッ素含有材料を含む被覆層が設けられたものである場合には、支持体が平滑でなくても表面を平滑にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
はじめに、本発明のブランケットについて説明する。
本発明のブランケットは、表面の十点平均粗さＲｚが２μｍ以下、好ましくは０．１以下のものである。もしくは、算術平均粗さＲａが０．２μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下のものである。ここで、本発明における十点平均粗さＲｚおよび算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定された値である。このように、ブランケット表面のＲｚが２μｍ以下、あるいはＲａが０．２μｍ以下であり平滑であることにより、高分子ＥＬ材料インクを印刷した際にその塗膜厚さを均一にできる。したがって、凸版転写オフセット法により高分子発光媒体層を設けた際に高分子発光媒体層の厚さを均一にでき、表面平坦性を確保できるので、発光ムラが少なくなる。特に、十点平均粗さが０．１μｍ以下の場合には、発光ムラが目視でほぼ確認できなくなる。
【０００７】
このような表面が平滑なブランケットとしては、図１に示すような、支持体２の表面に被覆層３が設けられたブランケット１が好ましい。
ブランケットの形状としては、一般的に印刷法に用いられるものでよく、シート状、フィルム状等、平板状のものを必要に応じて円筒状のロール（胴）にまきつけて用いる。あるいは、はじめから円筒状または円筒の周囲に成形された形状のものを用いることもできる。
支持体２としては既存のブランケットを用いることができ、その材質としては高分子フィルムやゴムのようにある程度の柔軟性を有する材料で構成されることが好ましく、例えば、フッ素樹脂、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエーテルスルホン、シリコーン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムまたはこれらの混合物が挙げられる。
【０００８】
また、被覆層３をなす材料としては、インクの転写性の点から撥油性、撥水性が大きい材料、具体的にはケイ素含有材料またはフッ素含有材料が好ましい。フッ素含有材料としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）等のフッ素樹脂やこれらに架橋部分を導入した誘導体が挙げられる。また、ケイ素含有材料としては、ジメチルシリコーン等のジアルキルシリコーンおよびその誘導体等が挙げられる。
【０００９】
被覆層３の厚さは１μｍ〜０．１ｍｍであることが好ましい。被覆層３の厚さが１μｍ未満であると十分な平滑性を確保できなくなることがあり、０．１ｍｍを超えると必要以上に厚いので不経済である。
【００１０】
被覆層３が設けられたブランケット１の製造方法としては、支持体の表面に、ケイ素またはフッ素を含む材料の含有液を塗布し、加熱もしくは光照射する方法を採用できる。この方法は液体を塗布する方法なので被覆層表面を容易に平滑にできる。
このブランケットの製造方法において、ケイ素またはフッ素を含む材料の含有液は、ケイ素またはフッ素を含む材料が溶媒に溶解または分散したもののことである。その溶媒としては、例えば、ヘキサン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、水などが挙げられる。
また、塗布後の加熱温度は溶媒を速やかに揮発できる温度であればよく、具体的には、２０〜２００℃であることが好ましい。加熱時間は、生産性を損なわずに溶媒を十分に除去するために３０秒〜１時間であることが好ましい。また、減圧下に置くことにより溶剤の沸点を下げ、乾燥時間を短縮しても良い。
また、塗布されたケイ素またはフッ素を含む材料は、加熱もしくは光照射、電子線などにより架橋し、耐溶剤性、耐刷性に優れた被膜を形成してもよい。
【００１１】
このように被覆層が設けられたブランケットによれば、支持体の表面が平滑でなくても、ブランケット表面の十点表面粗さＲｚを２μｍ以下もしくは算術平均粗さＲａを０．２μｍ以下に容易に成膜することができる。また、ブランケットの使用時間が長くなってブランケット表面に傷が発生しても、傷が発生した被覆層を剥がして新たに傷のない被覆層を設ければ、表面が平滑なブランケットを再び得ることができる。さらに、既存のブランケットを使用できるから設備費の節約にもなる。
【００１２】
次に、本発明の高分子ＥＬ素子の製造方法について説明する。
図２に、この製造方法によって得られる高分子ＥＬ素子を示す。この高分子ＥＬ素子１０は、透光性基板１１と透明導電層１２と正孔注入層１３と高分子発光媒体層１４と陰極層１５とを具備するものである。
【００１３】
この高分子ＥＬ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、巻き取りにより高分子ＥＬ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。
【００１４】
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。
【００１５】
高分子発光媒体層１４は高分子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。高分子発光体としては、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などが挙げられる。
【００１６】
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。
【００１７】
上述した高分子ＥＬ素子を製造するには、まず、上述したブランケットの一方の表面に高分子ＥＬ材料インクを塗布、乾燥して高分子ＥＬ材料インクの塗膜を形成する。次いで、成膜、ロールを回転させながら、インク塗膜にパターンが形成されたガラス板の版を圧着させる。あるいは、あらかじめロールに巻き付けたブランケットに高分子ＥＬ材料インクを塗布、乾燥して塗膜を形成してもよい。そして、版の凸部（画像部）に密着した塗膜をブランケットから剥離させてインク塗膜にパターンを形成する。
また、透明導電層付き透光性基板を用意し、その透明導電層を所定のパターンにエッチングし、次いで、エッチングした透明導電層上に、導電性高分子材料を含有する液をパターン上に印刷して正孔注入層を設ける。このようにして、透光性基板と透明導電層と正孔注入層とを有する被転写体を得る。
次に、ブランケット上のインク塗膜を、被転写体の正孔注入層に押圧部材により圧着させる。続いて、ブランケットが巻き付けられたロールを回転させるとともにその回転に応じて被転写体を平行に移動させて、インク塗膜を被転写体の正孔注入層上に順次転写して高分子発光媒体層を設ける。そして、その上に、陰極層を設けて高分子ＥＬ素子を得る。
【００１８】
この製造方法により繰り返し高分子ＥＬ素子を製造し、ブランケットに傷が発生した場合には、新たな被覆層を設けてから再開することが好ましい。このとき、支持体上に設けられた被覆層は一旦剥がしてからでもよいし、古い被覆層の上に新たに被覆層を設けてもよい。このようにすることで、継続的にインク塗膜の厚さを均一にできる。
【００１９】
上述した製造方法において、高分子ＥＬ材料インクとは、上述した高分子発光体が溶媒に溶解または分散したものである。高分子発光体を溶解または分散する溶媒としては、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、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。
また、高分子ＥＬ材料インクには、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よい。
【００２０】
さらに、高分子ＥＬ材料インクには、フッ素化合物またはシリコーンが含まれることが好ましい。高分子ＥＬ材料インクに、低沸点のフッ素化合物またはシリコーンが含まれると、ブランケットに対する高分子ＥＬ材料インクの親和性が向上するため均一なインク塗膜を形成することができる。ここでいう低沸点とは、高分子ＥＬ材料インク中の溶媒と同時に揮発できる程度の沸点のことである。低沸点のフッ素化合物としては、例えば、ｍ−ジフルオロベンゼンなどが挙げられ、低沸点のシリコーンとしては、ジメチルシロキサンの二量体または三量体などが挙げられる。
なお、低沸点のフッ素化合物またはシリコーンは溶媒とともに除去されるから高分子ＥＬ材料インクの剥離性は確保される。
【００２１】
以上説明した高分子ＥＬ素子の製造方法では、上述した表面が平滑なブランケットを用いて高分子ＥＬ材料インクを印刷するので、インク塗膜の厚さを均一にできる。その結果、高分子発光媒体層の厚さを均一にでき、表面平坦性を確保できるから、高分子ＥＬ素子の発光ムラを防止できる。
【実施例】
【００２２】
フッ素系エラストマー（デュポン社製バイトン）のシート（厚さ０．５ｍｍ、十点平均粗さＲｚ；３．７μｍ、算術平均粗さＲａ；０．３５μｍ）の表面に、ＰＴＦＥ誘導体のヘキサン溶剤ディスパージョンを塗布した。その後、１７０℃にて１時間加熱し乾燥および硬化をさせて被覆層を設けて表面に傷のないブランケットを得た。このブランケットの表面について、レーザー共焦点顕微鏡にて測定を行ったところ、十点平均粗さＲｚは０．０３μｍ、算術平均粗さＲａは０．００３μｍであった。
【００２３】
次に、上述したブランケットの表面に、ポリアリーレンビニレン系高分子発光体であるポリ（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）のトルエン溶液をバーコータにて塗布、乾燥して１００ｎｍのインク塗膜を形成した。次いで、インク塗膜が外側に位置するようにブランケットをロールに巻き付けた。
また、ＩＴＯ付きガラス基板を用意し、そのＩＴＯを所定のパターンにエッチングした。次いで、エッチングした透明導電層上に、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グラビア印刷法によりパターン上に印刷して厚さ５０ｎｍの正孔注入層を設けた。このようにして、透光性基板と透明導電層と正孔注入層とを有する被転写体を得た。
【００２４】
次に、ブランケット上のインク塗膜を、被転写体の正孔注入層に押圧部材により圧着させた。続いて、ブランケットが巻き付けられたロールを回転させるとともにその回転に応じて被転写体を平行に移動させて、インク塗膜を被転写体に順次転写して高分子発光媒体層を設けた。
この高分子発光媒体層表面の十点平均粗さＲｚは０．０２μｍ、算術平均粗さＲａは０．００２μｍであった。次いで、陰極層としてフッ化リチウムおよびアルミニウムを真空蒸着によりそれぞれ０．５ｎｍ、２００ｎｍ設けて、高分子ＥＬ素子を得た。
得られた高分子ＥＬ素子に８Ｖの電圧を印可したところ、１００ｃｄ/ｍ２のパターン化された発光を示した。この高分子ＥＬ素子の発光面を光学顕微鏡で５００倍まで拡大して観察したところ発光ムラは一切見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のブランケットの一例を示す断面図である。
【図２】高分子ＥＬ素子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ブランケット
２  支持体
３  被覆層
１０  高分子ＥＬ素子
【図１】
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【図２】
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