(57)【要約】【課題】高分子有機ＥＬ素子の発光層を凸版印刷機を用いて簡易にムラなく製造する為の凸版印刷機、凸版印刷機を用いて形成された有機ＥＬ素子及びその形成方法を提供すること。【解決手段】版を装備して回転する円筒状の版胴と、被印刷基板を載せる基板定盤と、インキロールとインキロールにインキを供給するインキ供給部と、を備え、版の曲率半径を１３０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とし、版胴の直径をφ２６０ｍｍ以上φ１０００ｍｍ以下とすることを特徴とする凸版印刷機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
版を装備して回転する円筒状の版胴と、
被印刷基板を載せる基板定盤と、
インキロールと前記インキロールにインキを供給するインキ供給部と、を備え、
前記版胴の直径をφ２６０ｍｍ以上φ１０００ｍｍ以下とすることを特徴とする凸版印刷機。
【請求項２】
前記版の曲率半径を１３０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷機。
【請求項３】
前記インキロールの直径Ｄをφ１００ｍｍ以上φ６００ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷機。
【請求項４】
前記インキロールの直径Ｄは、印刷有効面の前記版のパターン長さＬに対して、
Ｌ≦πＤ≦１．２Ｌ（πは円周率）とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の凸版印刷機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の前記凸版印刷機を用いて形成された高分子有機発光体を含む有機ＥＬ素子の発光層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の前記凸版印刷機を用いて、有機ＥＬ素子の発光層に高分子有機発光体を含んで形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の発光層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸版印刷機、凸版印刷機を用いて形成された有機ＥＬ素子及びその形成方法に関し、特に、高分子有機ＥＬ素子の発光層を凸版印刷機を用いて簡易にムラなく製造する為の凸版印刷機、凸版印刷機を用いて形成された有機ＥＬ素子及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機、ＰＤＡ（携帯情報端末）、モバイルパソコン、車載用ナビゲーションシステム等における表示素子として、薄型、低電力、高輝度表示等の特徴を備える有機ＥＬ素子が注目されている。この有機ＥＬ素子は、例えば陽極（透明導電膜、ＩＴＯ膜）と、有機発光体を含有する発光層と、陰極（金属電極）とを透明基板上に積層したものである。
【０００３】
有機ＥＬの発光層は、通常、低分子有機発光体を真空蒸着させることによって形成されるが、この場合、蒸着装置の観点から素子の大型化に限界がある。そこで、高分子有機発光体を溶剤に溶解、分散させてインキ化し、公知の印刷方式にて発光層を形成する技術が提案されている（特許文献１参照）。印刷法は、量産性に優れ、製造コストを低く抑えることが可能であり、具体的な方式としては、オフセット印刷やグラビア印刷等が挙げられている。
【０００４】
フレキソ印刷は、ゴム又は樹脂からなるフレキシブルな凸版と、アニロックスロールと呼ばれる表面に細かい凹部が彫刻されたインキ付けロールと、溶剤乾燥型のインキとを用いた印刷方式であり、従来、包装紙等の簡単な印刷物に広く使用されている。このフレキソ印刷は、膜厚０．０１μｍ〜０．２μｍ程度の薄くて安定した印刷層の形成に特に適している。また、フレキソ印刷は印圧がかかる凸版部に柔軟性があり、更に、キスタッチと呼ばれるごく低印圧での印刷であることから、ガラス基板や高圧をかけ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する印刷にも適しているため、ディスプレイ等の電子部品のパターン形成に特に適した印刷方法である。
【０００５】
しかしながら、高分子有機発光体をインキ化する場合、印刷形成プロセスや乾燥プロセスでの高分子有機発光体の劣化を抑えるため、溶媒の選定幅は限られてしまい、印刷適正が最良のインキが出来るとは限らない。
【０００６】
そのため、版を装備して回転する円筒状の版胴と、被印刷基板を載せる基板定盤と、インキロールにより版上にインキを供給するインキ供給手段を有する凸版印刷機により、高分子有機ＥＬ素子の発光層を印刷形成した場合、インキが基板上に十分に転写されなかったり、インキ転写性が不安定であったりして、完成した有機ＥＬ素子を発光させた時に発光ムラが発生しやすい傾向がある。
【０００７】
また、凸版上にインキを転写した跡がインキロールの表面に残り、それが次回のインキ転写に影響を及ぼして印刷ムラが発生する問題がある。一般に使用されるロールトゥロール式連続印刷用の輪転凸版印刷機では、この対策として、版胴とインキロールの径を同等、若しくは整数倍として、常に版とインキロールは同速度で回転し続け、同じ面で接触させるようにする技術が提案されている（特許文献２及び３参照）。
【０００８】
しかしながら、ディスプレイ基板の印刷に使用されるような、枚葉式印刷機では、版胴は回転待機時間が生じるのに対して、インキロールは表面乾燥を防ぐため常に回転し続ける必要があるため、常に版とインキロールを同じ面で接触させることは困難である。
【特許文献１】特開２００１−１８５３５２号
【特許文献２】特開平９−１３６４００号
【特許文献３】特開２００５−１３１９００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高分子有機ＥＬ素子の発光層を凸版印刷機を用いて簡易にムラなく製造する為の凸版印刷機、凸版印刷機を用いて形成された有機ＥＬ素子及びその形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、版を装備して回転する円筒状の版胴と、被印刷基板を載せる基板定盤と、インキロールとインキロールにインキを供給するインキ供給部と、を備え、版胴の直径をφ２６０ｍｍ以上φ１０００ｍｍ以下とすることを特徴とする凸版印刷機としたものである。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、版の曲率半径を１３０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷機としたものである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、インキロールの直径Ｄをφ１００ｍｍ以上φ６００ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷機としたものである。
【００１３】
本発明の請求項４に係る発明は、インキロールの直径Ｄは、印刷有効面の版のパターン長さＬに対して、Ｌ≦πＤ≦１．２Ｌ（πは円周率）とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の凸版印刷機としたものである。
【００１４】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の凸版印刷機を用いて形成された高分子有機発光体を含む有機ＥＬ素子の発光層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子としたものである。
【００１５】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の凸版印刷機を用いて、有機ＥＬ素子の発光層に高分子有機発光体を含んで形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の発光層の形成方法としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高分子有機ＥＬ素子の発光層を凸版印刷機を用いて簡易にムラなく製造する為の凸版印刷機、凸版印刷機を用いて形成された有機ＥＬ素子及びその形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。
【００１８】
本発明の実施の形態に係る凸版印刷機１００は、フレキソ版１を有する回転式の版胴２と、被印刷基板３１を載置する基板定盤３と、フレキソ版１にインキ５を塗布するインキロール４と、インキロール４にインキ５を供給するインキ供給部６１とを備えている。なお、インキ供給部６１にはインキ壷４１とインキ溜り５１とを有している。
【００１９】
本発明の実施の形態に係る凸版印刷機１００に使用されるインキ５は、高分子有機発光体を溶剤に溶解、分散させたもので、溶媒としてキシレン、メチルアニソール等の溶剤が使用されるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
【００２０】
有機ＥＬ素子の発光層は、加熱や残留溶剤により、特性が劣化し、発光効率の低下や特性寿命の短縮の原因となるため、使用する溶剤は低沸点（沸点２００℃以下）のものが望ましい。高分子蛍光体（又は高分子蛍光体と結着用の高分子樹脂）を溶剤に塗工インキ液濃度が１．０重量％〜５．０重量％程度となるように溶解させてインキ５として使用することができる。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る凸版印刷機１００の版胴２の円周面上に装備されるフレキソ版１は、フレキソ版１の表面も曲面となり、平面である被印刷基板３１の表面上を回転しつつ当接しインキ５を転写することができる。この時、フレキソ版１面の曲率が高いと、適正印圧にて十分なニップ幅を確保することができず、インキ転写量が若干不安定になるため、作製した有機ＥＬ素子に駆動電圧をかけて発光させた際、斑状の発光ムラが発生する。発光ムラのない発光層を形成するためには、フレキソ版１の曲率を抑える必要がある。
【００２２】
本発明者らは、フレキソ版の曲率半径１ａが１３０ｍｍ以上とすることにより、斑状の発光ムラが発生しにくいことが実験の結果より判った。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る版胴２の直径はφ２６０ｍｍ以上φ１０００ｍｍ以下とすることが好ましく、フレキソ版の曲率半径１ａは１３０ｍｍ以上５００ｍｍ以下とすることが好ましい。フレキソ版の曲率半径１ａは、凸版印刷機１００の版胴２によって決定するため、凸版印刷機１００の版胴２は、フレキソ版の曲率半径１ａが１３０ｍｍ以下になる場合、斑状の発光ムラが発生してしまうために、版胴２は直径φ２６０ｍｍ以上が必要である。ただし、フレキソ版の曲率半径１ａが５００ｍｍ以上になると、フレキソ版１や被印刷基板３１の僅かな厚みのうねりに影響を受けやすくなるため、ニップ幅が不安定になり、一回の印刷中でニップ幅が常に変動する場合もある。これも印刷ムラの原因となるため、フレキソ版の曲率半径１ａは５００ｍｍ以下、版胴２の直径はφ１０００ｍｍ以下が望ましい。
【００２４】
本発明の実施の形態に係るインキロールの直径Ｄはφ１００ｍｍ以上φ６００ｍｍ以下とすることが好ましい。版胴２に設置されたフレキソ版１表面に当接してインキ５を塗布するインキロールの直径Ｄがφ１００ｍｍ以下の場合は、インキロール４とフレキソ版１とのニップ幅が足りず、フレキソ版１上に十分なインキ５が供給されないために、被印刷基板３１に斑状の発光ムラが発生しやすくなる。インキロールの直径Ｄがφ６００ｍｍ以上の場合は、インキロール４の周長（πＤ）が長くなりすぎるため、インキ溜り５１で供給されたインキ５が、フレキソ版１面とのニップ面までたどり着く前に乾燥してしまい、インキ転写不良が起きる。もしくは、インキ転写後にインキロール４のセル内に残ったインキ残渣がインキ溜り５１に戻る前に乾燥して、インキ糟発生の原因となる。これらは、インキロール４の大部分をインキ溜り５１に浸すことによって、防ぐことも出来るが、そのためには、インキ溜り５１内に大量のインキ５が必要になるため、価格が高価な高分子有機発光体インキ５には適さない。
【００２５】
インキロール４の周長（πＤ）は、フレキソ版１のパターン長さＬの印刷有効面と同等かそれ以上が必要である。そのため、インキロール４の周長（πＤ）は、最大でも、フレキソ版１のパターン長さＬの印刷有効面の１．２倍以内であることが望ましく、次の式で表すことができる。
Ｌ≦πＤ≦１．２Ｌ（πは円周率）・・・（１）
【００２６】
インキロール４の周長（πＤ）がフレキソ版のパターン長さＬよりも短い場合、１回の印刷内で、フレキソ版１の印刷パターン部に当接するインキロール４は、インキ５の供給中に１周よりも多く回転することになり、インキロール４表面にフレキソ版１へ２回以上接触する部分が出来る。この時、インキロール４表面には、１回目にフレキソ版１に触れたときの転写跡が残るため、その部分が２回目以降にフレキソ版１に触れたときに、転写跡がフレキソ版１上に転写されることになり、それが印刷ムラの原因となる。
【００２７】
ディスプレイ基板印刷に使用されるような、枚葉式印刷機では、版胴２は回転待機時間が生じるのに対して、インキロール４は表面乾燥を防ぐため常に回転し続け、インキ転写後、版胴２が待機時間で停止している間に、インキロール４は回転し続け、その間にセル内に充分にインキ５が供給され、インキ転写跡が解消し、次回印刷時にはインキロール４とフレキソ版１の接触位置に関わらずインキ転写跡は印刷ムラに影響を与えない。しかしながら、インキ５が転写された部分のセル内には新しいインキ５が供給されるのに対し、インキロール４でフレキソ版１と接触しなかった部分のセル内には、古いインキ５が残り、インキ溜り５１に浸漬されても殆どインキ５の入れ替わりは起きないため、インキ５の循環性を上げるためには、フレキソ版１と接触しないインキロール４の余白部分は出来るだけ少ない方が望ましい。
【００２８】
更に、ディスプレイ基板印刷に使用されるような枚葉式印刷機の版胴２では、フレキソ版１を保持し、適当なテンションをかけてフレキソ版１を版胴２表面に固定するための版固定ジグや版万力が装備されるスペースが必要になるため、実際にフレキソ版１が装備されるのは版胴２の周長の約１／２〜３／４程度の間で、フレキソ版のパターン長さＬやフレキソ版の曲率半径１ａを鑑みて、設計されるのが望ましい。そのため、前述の特許文献２や特許文献３の様に、インキロールの直径Ｄを、版胴２の直径と同等や１／２の整数倍と規定してしまうと、インキロール４の余白が必要以上に大きくなる可能性が高い。そこで本発明では、インキロールの直径Ｄは、版胴２の直径に関わらず、フレキソ版のパターン長さＬを参考にして適宜選択されるのが望ましい。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１］
本発明の凸版印刷機１００を用いて、高分子有機ＥＬ素子の発光層部分の印刷を行った。印刷パターン部は線幅５０μｍ、１５０μｍピッチのストライプであり、画素印刷用のフレキソ版１の凸部の高さは約１２０μｍであった。フレキソ版１は、厚さ１ｍｍのクッション材を介して、凸版印刷機１００の版胴２の円筒面に巻き付けて、ジグに取り付けて固定し設置した。版胴２は直径φ３００ｍｍの円筒状であり、フレキソ版１は、半径約１５１ｍｍの曲面で設置された。
【００３１】
フレキソ版１上へのインキ５供給として、直径φ１００ｍｍのインキロール４をキスタッチでフレキソ版１表面に当接するように設置した。インキロール４の一部はインキ供給部６１であるインキ壷４１中のインキ溜り５１に浸漬しており、インキロール４を回転させることにより、インキロール４表面のセル内に入り込んだインキ５を、フレキソ版１の表面に転写する方式である。
【００３２】
次にフレキソ版１を被印刷基板３１に当接し、フレキソ版１上に供給されたインキ５を被印刷基板３１上に転写し、印刷パターンを形成する。
【００３３】
同様の工程を、インキ３色分繰返し、位置合せしながら高分子有機ＥＬ素子の発光層を形成した基板に対して、電極形成工程、封止工程を施し、有機ＥＬパネルを作製した。
【００３４】
上記工程にて作製した有機ＥＬパネルをドライバに接続し、駆動電圧をかけて、発光表示を行ったところ、全面ベタ表示についても、発光ムラは確認されなかった。
【００３５】
［比較例１］
直径φ２５０ｍｍの版胴と直径φ８０ｍｍのインキロールとを装備した凸版印刷機１００にて、実施例１と同様のフレキソ版１とインキ５と被印刷基板３１を用い、高分子有機ＥＬ素子の発光層を印刷形成したものをパネル化し、駆動電圧にて発光させたところ、全面ベタ表示にて、細かな斑状の発光ムラが確認された。
【００３６】
［実施例２］
本発明の凸版印刷機１００を用いて、高分子有機ＥＬ素子の発光層部分の印刷を行った。印刷パターン部は線幅５０μｍ、１５０μｍピッチのストライプ、有効面は長さ３００ｍｍ×幅３００ｍｍ、画素印刷用のフレキソ版１の凸部の高さは約１２０μｍであった。フレキソ版１は、厚さ１ｍｍのクッション材を介して、凸版印刷機１００の版胴２の円筒面に巻き付けて、ジグに取り付けて固定し設置した。版胴２は直径φ３００ｍｍの円筒状であり、フレキソ版１は半径約１５１ｍｍの曲面で設置された。
【００３７】
フレキソ版１上へのインキ供給として、直径φ１００ｍｍ（周長約３１４ｍｍ）のインキロール４をキスタッチでフレキソ版１表面に当接するように設置した。インキロール４の一部はインキ供給部６１が有するインキ壷４１中のインキ溜り５１に浸漬しており、インキロール４を回転させることにより、インキロール４表面のセル内に入り込んだインキ５を、フレキソ版１の表面に転写する方式である。
【００３８】
次にフレキソ版１を被印刷基板３１に当接し、フレキソ版１上に供給されたインキ５を被印刷基板３１上に転写し、印刷パターンを形成する。
【００３９】
同様の工程を、インキ３色分繰返し、位置合せしながら高分子有機ＥＬ素子の発光層を形成した基板に対して、電極形成工程、封止工程を施し、有機ＥＬパネルを作製した。
【００４０】
上記工程にて作製した有機ＥＬパネルをドライバに接続し、駆動電圧をかけて、発光表示を行ったところ、全面ベタ表示についても、発光ムラは確認されなかった。
【００４１】
［比較例２］
直径φ３００ｍｍの版胴２と直径φ８０ｍｍ（周長約２５１ｍｍ）のインキロール４とを装備した凸版印刷機１００にて、実施例２と同様のフレキソ版１とインキ５と被印刷基板３１を用い、高分子有機ＥＬ素子の発光層を印刷形成したものをパネル化し、駆動電圧にて発光させたところ、全面ベタ表示にて、印刷パターンの印刷開始側から２５１ｍｍの位置に、印刷方向Ｅと垂直に横スジ状のムラが確認された。このムラは、印刷パターンの転写跡が原因と判断される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る凸版印刷機の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  フレキソ版
１ａ  フレキソ版の曲率半径
Ｌ  フレキソ版のパターン長さ
２  版胴
３  基板定盤
３１  被印刷基板
４  インキロール
Ｄ  インキロール直径
４１  インキ壷
５  インキ
５１  インキ溜り
６１  インキ供給部
Ｅ  印刷方向
１００  凸版印刷機
【図１】
2009101570.tif 000003