(57)【要約】【課題】  高分子系有機物を溶解した溶剤からなるインキを迅速かつ精度良く、また多量のインキを必要とすることなく平板のままの基板上に印刷することができる有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機を提供する。【解決手段】  有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０は基板３２を載置する基板載置台１３と、平板状版３１を載置する版載置台１２と、架台１１と、インキを塗布するインキ供給装置１９と、架台１１上を走行するキャリッジ２１とを備えている。キャリッジ２１は転写ローラー２３と、平板状版３１上のインキを掻き取るドクタ２２とを有している。架台１１上の基板載置台１３と版載置台１２との間に、ドクタ２２により掻き取られたインキを回収するインキパン１５が設けられている。【選択図】  図１
2005059348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置する基板載置台と、
平板状版を載置する版載置台と、
これら基板載置台および版載置台とを保持する架台と、
インキを塗布するインキ供給装置と、
架台上を走行するとともに、転写ローラーと平板状版上のインキを掻き取るドクタとを有するキャリッジとを備え、
架台上の基板載置台と版載置台との間にドクタにより掻き取られたインキを回収するインキパンを設けたことを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機。
【請求項２】
平板状版は、グラビア版またはアニロックス版からなることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機。
【請求項３】
平板状版の一端側をインキパン上まで延在させ、インキパン上において下方に曲げた状態で載置することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機。
【請求項４】
キャリッジに設けられたドクタは、キャリッジ内で昇降することができることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機。
【請求項５】
平板状版には見当マーク形成部が設けられ、この見当マーク形成部により印刷された基板上の見当マークを読み取り、基板の位置合わせを行う見当合わせ装置を架台に設けたことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機。
【請求項６】
基板載置台と架台との間に、基板載置台を水平方向に移動させて基板の位置合わせを行う移動機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機。
【請求項７】
平板状版としてアニロックス版を用いた場合は、転写ローラとして凸版状のフレキソ版を用いることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子系有機材料を溶剤に溶解してなるインキを平板状の基板に対して印刷することにより、基板上に高分子系有機ＥＬディスプレイ発光層を成膜する平台印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に高分子系薄膜を精度良く成膜する方法として、高分子系有機物を溶剤に溶解したインキを、印刷機を用いて基板上に印刷する方法が知られている（非特許文献１、特許文献１）。
【特許文献１】実開昭５８−１７０８６４号公報
【非特許文献１】「有機ＥＬのすべて」  城戸淳二著  日本実業出版社発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
非特許文献１に開示された印刷機はグラビア印刷機で、円柱状のグラビア版と円柱状の圧胴との間に基板を通すことにより、グラビア版上のインキを基板に転写するものである。しかしながら、このような輪転印刷機おいては、被印刷体は版と圧胴との間を通過する際に反らされる。したがって、曲げることのできないガラス等からなる基板や、曲げることによって特性が破壊され得る透明電極等が成膜された基板に対し、非特許文献１に開示された印刷機を用いることができない。
【０００４】
一方、平板の基板に対してインキを印刷する方法としては平台印刷機が一般的であり、平台印刷機としては平台オフセット印刷機、平台フレキソ印刷機等がある。
【０００５】
平台オフセット印刷機はインキを版に供給する前に複数本の練りローラーでインキを練る。しかしながら、高分子系有機物を含むインキを練りローラーで練った場合、練りローラー間で練られる間に有機物の発光特性を損なうという問題が生じる。また、高分子系有機物を溶解する溶剤の一部は乾燥しやすく、練りローラーで練っている間にインキが乾燥し、基板にインキを転写できないという問題が生じる。
【０００６】
平台フレキソ印刷機は、アニロックスロールにインキを供給し、アニロックスロールからフレキソ版の凸部にインキが受理され、フレキソ版の凸部に受理されたインキが基板に転写されるものである。しかしながら、円柱状のアニロックスロールにインキをしみ込ますには、多量のインキが必要になる。そのため、高分子系有機物を含むインキのように、高価なインキを用いた印刷には向かない。
【０００７】
特許文献１に開示された印刷機は、まず凹版にインキを充てんし、充てんされたインキをロール状の凸版が受理し平板状の基板に転写するものであり、平台フレキソ印刷機の一種である。この場合、凹版はロール状でなく平板状であるため、多量のインキを必要とすることはない。しかしながら、凹版へのインキ充てんと、凸版による凹版からのインキの受理および基板への転写とは別工程となっている。したがって、高分子系有機物を溶解する溶剤として乾燥しやすいものを使用した場合、インキが凹版または凸版上で乾燥するという問題が生じる。また、開示された印刷機は見当合わせのための特別の機構を有していない。したがって、開示された印刷機は、高精細印刷パターンを精度良く印刷することが求められる有機ＥＬディスプレイの発光層成膜に向かない。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮したものであり、高分子系有機物を溶解した溶剤からなるインキを迅速かつ精度良く、また多量のインキを必要とすることなく平板のままの基板上に印刷することにより、基板上に高分子有機ＥＬ発光層を成膜することができる有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機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】
【０００９】
本発明は、基板を載置する基板載置台と、平板状版を載置する版載置台と、これら基板載置台および版載置台とを保持する架台と、インキを塗布するインキ供給装置と、架台上を走行するとともに、転写ローラーと平板状版上のインキを掻き取るドクタとを有するキャリッジとを備え、架台上の基板載置台と版載置台との間にドクタにより掻き取られたインキを回収するインキパンを設けたことを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機である。
【００１０】
本発明は、平板状版は、グラビア版またはアニロックス版からなることを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機である。
【００１１】
本発明は、平板状版の一端側をインキパン上まで延在させ、インキパン上において下方に曲げた状態で載置することを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機である。
【００１２】
本発明は、キャリッジに設けられたドクタは、キャリッジ内で昇降することができることを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機である。
【００１３】
本発明は、平板状版には見当マーク形成部が設けられ、この見当マーク形成部により印刷された基板上の見当マークを読み取り、基板の位置合わせを行う見当合わせ装置を架台に設けたことを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機である。
【００１４】
本発明は、基板載置台と架台との間に、基板載置台を水平方向に移動させて基板の位置合わせを行う移動機構を設けたことを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機である。
【００１５】
本発明は、平板状版としてアニロックス版を用いた場合は、転写ローラとして凸版状のフレキソ版を用いることを特徴とする有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高分子系有機物を溶解した溶剤からなるインキを迅速かつ精度良く、また多量のインキを必要とすることなく平板のままの基板上に印刷することができる。これによって、基板上に高分子有機ＥＬ発光層を成膜することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図４は本発明による有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０の実施の形態を示す図である。
【００１８】
このうち、図１は有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０を示す側面図であり、図２は有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０の使用状態を示す側面図であり、図３は有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０の位置決め作用を示す平面図であり、図４は有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０の３色のインキを用いた場合の作用を示す平面図である。
【００１９】
図１に示すように、有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０は基板３２を載置する基板載置台１３と、平板状版３１を載置する版載置台１２と、基板載置台１３と版載置台１２とを保持する架台１１と、平板状版３１にインキを塗布するインキ供給装置１９と、架台１１上を走行するキャリッジ２１とを備えている。また、キャリッジ２１内には、転写ローラー２３と平板状版３１上のインキを掻き取るドクタ２２とが設けられている。
【００２０】
このような、有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機１０において、まずインキ供給装置１９によって版載置台１２上に載置された平板状版３１にインキが塗布される。次に、架台１１上でキャリッジ２１を走行させることにより、ドクタ２２によって平板状版３１上のインキが版３１全面に伸ばされ、余分なインキが掻き取られる。また同時に、転写ローラー２３が平板状版３１からインキを受理する。そして、キャリッジ２１が基板載置台１３上を通過する際、転写ローラー２３に受理されたインキが基板載置台１３上の基板３２に転写されるようになっている。
【００２１】
ここで、本実施の形態で用いられるインキは、高分子系有機物を溶剤に溶解したものである。そして、このインキを基板３２に印刷することにより、基板３２に有機ＥＬ発光層を成膜することができる。
【００２２】
ところで、版載置台１２と基板載置台１３とは架台１１上により保持され、また架台１１上の版載置台１２と基板載置台１３との間には、インキパン１５が設けられている。
【００２３】
上述したように、版載置台１２の上面に、平板状からなる版３１が載置されて固定される。版載置台１２上に固定された版３１の一端は、版載置台１２に隣接して配置されたインキパン１５上にまで延在しており、インキパン１５上において下方に曲げられている。
【００２４】
平板状版３１はグラビア版からなり、版３１の表面には絵柄（印刷パターン）が形成され、この絵柄にインキが充てんされる。また、版３１の表面には、見当合わせの基準となる見当マーク形成部３１ａが設けられている（図３（ａ））。
【００２５】
他方、上述したように基板載置台１３の上面に基板３２が載置されて固定される。基板載置台１３と架台１１との間には、基板載置台１３を水平方向に移動させて基板３２の位置合わせを行う移動機構１４が設けられており、この移動機構１４によって、基板載置台１３は、水平面内において幅方向とキャリッジ２１の走行方向とに移動することができる。本実施の形態において、基板３２はガラス板からなっている。
【００２６】
インキ供給装置１９は、上述した高分子系有機物を溶剤に溶解したインキを蓄え、このインキを所望量ずつ平板状版３１に塗布する。また、インキ供給装置１９は上下に移動することができ、版載置台１２上において版３１に近接および離間する方向に移動することができる。
【００２７】
上述したように、架台１１上には、架台１１に沿って移動するキャリッジ２１が配置されており、このキャリッジ２１内にはドクタ２２と転写ローラー２３とが設けられている。
【００２８】
この場合、キャリッジ２１は図１の左側へ前進することができ、かつ図１の右側へ後退することができる。架台１１には速度変更機構が設けられており、キャリッジ２１が架台１１上の各位置を前進または後退する際、キャリッジ２１の移動速度を所望の速度に変更することができる。
【００２９】
ドクタ２２はキャリッジ２１の前進する方向において、転写ローラー２３よりも前側（図１における左側）に配置されている。また、ドクタ２２はキャリッジ２１内に設けられた昇降機構２５に連結されている。この昇降機構２５は架台１１上におけるキャリッジ２１の位置に応じて、ドクタ２２をキャリッジ２１内で昇降させることができる。
【００３０】
転写ローラー２３は、版３１上に充てんされたインキを受理し、そのインキを基板３２に転写するものである。したがって、転写ローラー２３は円柱状からなり、キャリッジ２１内に回転自在に保持されている。転写ローラー２３の外周面には、ゴムロール２４が巻かれている。ゴムロール２４の材料は溶剤からなるインキにより膨潤することなく、かつ溶剤からなるインキを吸収または乾燥させにくいゴムまたは合成樹脂からなっている。また、ドクタ２２と同様に転写ローラー２３もキャリッジ２１内で昇降することができるようになっている。
【００３１】
ところで図３（ｂ）に示すように、架台１１の基板載置台１３上には、見当合わせ装置３５が取り外し自在に設けられている。見当合わせ装置３５は門型となっており、その上面にマーカー３６を有している。マーカー３６は見当合わせ装置３５の上面で移動することができるようになっている。また、見当合わせ装置３５の上面にはカメラ若しくは顕微鏡を取り付けることができるようになっている。したがって、見当合わせ装置３５の上面にカメラ若しくは顕微鏡を取り付けた場合、見当合わせ装置３５の上面においてマーカー３６を精度良く位置決めすることができる。
【００３２】
次にこのような構成からなる本実施に形態の作用について説明する。
【００３３】
まず、図３（ａ）に示すように、絵柄の他に見当マーク形成部３１ａを有する平板状版３１を版載置台１２上に固定する。この場合、図１に示すように版３１の一端はインキパン１５上にまで延在しており、インキパン１５上で下方に曲げた状態となっている。他方、フィルム等からなり印刷の位置決めを行う基準となる基板（基準基板）３３が基板載置台１３に載置されて固定される。
【００３４】
この状態で、インキ供給装置１９が下降して版３１上に配置され、所定量のインキがインキ供給装置１９から版３１に塗布される。その後、インキ供給装置１９が上昇し、版３１から離間する。
【００３５】
次にキャリッジ２１が図１の左方向へ前進する。インキ供給装置１９は上述したように既に上昇しているので、インキ供給装置１９がキャリッジ２１の前進に支障することはない。このとき、キャリッジ２１の走行速度は速度変更機構を用いて、例えば５０ｍ／ｍｉｎに調整される。また、キャリッジ２１内のドクタ２２と転写ローラー２３は下降した位置に配置されている。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、キャリッジ２１が版３１上を前進することによって、ドクタ２２が版３１上のインキを版３１全域に伸ばし版３１上の見当マーク形成部３１ａおよび絵柄の部分にインキを充てんするとともに、版３１上の余分なインキを掻き取る。このとき、版３１の一端側はインキパン１５上まで延在し、かつインキパン１５上で下方に曲げられた状態になっているので、一定高さで前進するドクタ２２は、インキパン１５上に進入したところでスムースに版３１から離間し、ドクタ２２先端部にに欠けや割れが生じることはない。
【００３７】
一方、ドクタ２２によってインキパン１５上方まで掻き取られてきた余分なインキは、自重により、下方に曲げられた版３１上をつたってインキパン１５に落ちる。このように、本発明のようにインキ供給装置１９から平板状の版３１にインキを塗布し、そのインキをドクタ２２により版３１全域に伸ばす場合、インキ供給装置１９からロール状の版３１に対してインキを供給する場合に比べ、インキの使用量を少なくすることができる。
【００３８】
キャリッジ２１が架台１１上を前進し、ドクタ２２が版３１の絵柄にインキを供給した後、キャリッジ２１内でドクタ２２の後方に保持された転写ローラー２３は、その外面に巻かれたゴムロール２４に版３１からインキを受理する。このように、版３１に供給されたインキが、その直後にゴムロール２４に受理されるようになっている。したがって、高分子系有機物を溶解する溶剤として乾燥しやすいものを用いたとしても、版３１上において多量のインキが乾燥することはない。
【００３９】
その後、キャリッジ２１はインキパン１５上を通過し、基板載置台１３上を移動する。この間、ドクタ２２は版３１から離間した後、キャリッジ２１内に設けられた昇降機構２５によりキャリッジ２１内で上昇する。これによって、ドクタ２２が架台１１上の角部に当接することは無く、ドクタ２２先端部の欠けや割れを防止することができる。
【００４０】
一方、キャリッジ２１内に保持された転写ローラー２３は、図２（ｂ）に示すように、キャリッジ２１が基板載置台１３上を前進する際、版３１から受理したインキが基準基板３３に転写される。この場合、基準基板３３には版３１の見当マーク形成部３１ａに対応する見当マーク３３ａが転写される。なお、基板載置台１３上を前進する際のキャリッジ２１の走行速度は速度変更機構を用いて、例えば５ｍ／ｍｉｎに調整される。このように、キャリッジが架台の右端から左端に前進する間に、版３１へのインキの供給、版３１から転写ローラー２３へのインキの受理および転写ローラー２３から基準基板３３へのインキの転写に至る一連の印刷工程が終了する。したがって、印刷を効率的に行えると同時に、印刷工程中におけるインキの乾燥を最小限に抑えることができる。
【００４１】
キャリッジ２１が図１における左端まで前進して基準基板３３への転写が終了した後、ドクタ２２と同様に転写ローラー２３もキャリッジ２１内で上昇する。そして、キャリッジ２１内でドクタ２２と転写ローラー２３とが上昇した状態で、キャリッジ２１は最初の位置に後退する。このとき、キャリッジ２１の走行速度は速度変換機構を用いて、例えば３０ｍ／ｍｉｎに調整される。
【００４２】
このように、架台１１に設けられた速度変換機構を用い、キャリッジ２１の位置に応じて、キャリッジ２１の前進および後退速度を適正に調整することにより、インキの乾燥量を減ずるとともに、効率よく印刷することができる。
【００４３】
次に、基板載置台１３上の基準基板３３を用いて、次回以降の基板３２の位置決めを行う。まず、図３（ｂ）に示すように見当合わせ装置３５を架台１１上に取り付ける。上述のように、基準基板３３には、版３１の見当マーク形成部３１ａに対応する見当マーク３３ａが印刷されている。そして、見当合わせ装置３５上面のマーカー３６を基準基板３３上に転写された見当マーク３３ａの中心に位置合わせする。このとき必要に応じて、顕微鏡やカメラを見当合わせ装置３５上面に取り付け、精度良くマーカー３６と見当マーク３３ａとの間で位置合わせを行う。
【００４４】
見当合わせ装置３５のマーカー３６による位置合わせが終了した後、基準基板３３が基板載置台１３から取り外され、予め見当マーク３２ａが設けられた新たな基板３２が基板載置台１３上に固定される。次に、架台１１上の移動機構１４を用いて基板載置台１３を移動させて、見当合わせ装置３５上面のマーカー３６と基板３２の見当マーク３２ａとの位置が一致するよう基板３２の位置を調整する。このようにして基板３２の位置決めが終了した後、見当合わせ装置３５を架台１１から取り外す。
【００４５】
そして、基準基板３３に印刷を施した場合と同様に、インキ供給装置１９から版３１にインキを塗布し、キャリッジ２１を架台１１上で前進させることによって、版３１の絵柄を基板３２に印刷する。基板載置台１３上の基板３２は版載置台１２上の版３１に対して正確に位置決めされているので、基板３２上の見当マーク３２ａを基準として精度良く絵柄を印刷することができる。このとき、基板３２上の見当マーク３２ａに版３１の見当マーク形成部３１ａに対応する検討マークが重ねて印刷される。
【００４６】
なお、基板３２からフルカラーのディスプレイを製造する場合、ＲＧＢの３色のインキを基板３２上に印刷することが必要となる。この場合、１色のインキを印刷した後、架台１１の移動機構１４を用い、基板３２を幅方向に一定量ずらすことにより他の色を精度良く印刷することができる（図４）。
【００４７】
以上のように本実施の形態によれば、キャリッジ２１が架台１１上の一端から他端まで移動する間に、版３１へのインキの供給、版３１から転写ローラー２３へのインキの受理および転写ローラー２３から基板３２、３３へのインキの転写に至る一連の印刷工程が終了する。また、速度変更機構を用いて、キャリッジ２１の前進速度を適宜調整することにより、高分子系有機物を溶解した溶剤からなるインキを迅速に基板３２に印刷することができる。これにより、乾きやすい溶剤を用いたとしても、インキの乾燥量を少量に抑えることができる。
【００４８】
また、架台１１の見当合わせ装置３５と移動機構１４とを用いることにより、高分子系有機物を溶解した溶剤からなるインキを精度良く基板３２に印刷することができる。
【００４９】
さらに、インキ供給装置１９から平板状の版３１にインキを塗布し、版３１上でインキを伸ばすことにより、ロール状の版３１にインキを供給する場合に比べ、高価な高分子系有機物を溶解した溶剤からなるインキの使用量を少量とすることができる。
【００５０】
さらにまた、基板３２は基板載置台１３上に平板状のまま載置し印刷することができる。このため、剛性を有するガラス板からなる基板３２や、曲げることによって特性が破壊される透明電極等が成膜された基板３２に対して、高分子系有機物を溶解した溶剤からなるインキを印刷することができる。
【００５１】
さらに、版３１の一端側をインキパン１５上まで延在させ、平板状版３１をインキパン１５上で下方に曲げているので、版３１の端部でドクタ２２の先端が欠けることはなく、その上、余分なインキの回収も確実に行うことができる。
【００５２】
また、有機ＥＬディスプレイの基板３２上に成膜される低仕事関数金属や電極等の層についても、インキ化が可能となれば、本印刷機を用いて印刷することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態において、平板状版３１をグラビア版とし、転写ローラー２３をゴムロール２４を巻き付けたものとした例を示したが、これに限らず、平板状版３１をアニロックス版３１とし、転写ローラー２３として凸版状のフレキソ版を巻き付けたものとしてもよい。
【００５４】
また、本実施の形態において、版載置台１２上におけるキャリッジ２１の前進速度を５０ｍ／ｍｉｎとし、基板載置台１３上におけるキャリッジ２１の前進速度を５ｍ／ｍｉｎとし、キャリッジ２１の後退速度を３０ｍ／ｍｉｎとした例を示したが、これに限らず、絵柄の大きさや絵柄の種類、また求められる印刷精度に応じ、速度変更機構を用いて適宜変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機の一実施の形態を示す側面図。
【図２】本発明による有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機の一実施の形態の使用状態を示す側面図。
【図３】本発明による有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機の位置決め作用を示す平面図。
【図４】本発明による有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機の３色のインキを用いた場合の作用を示す平面図。
【符号の説明】
【００５６】
１０  有機ＥＬ発光層形成用平台印刷機
１１  架台
１２  版載置台
１３  基板載置台
１４  移動機構
１５  インキパン
１９  インキ供給装置
２１  キャリッジ
２２  ドクタ
２３  転写ローラー
２５  昇降機構
３１  版
３１ａ  見当マーク形成部
３２  基板
３３  基準基板
３３ａ  見当マーク
３５  見当合わせ装置
【図１】
2005059348.tif 000003
【図２】
2005059348.tif 000004
【図３】
2005059348.tif 000005
【図４】
2005059348.tif 000006