专利名称:凸版印刷装置,使用其的印刷物和有机电致发光元件制造方法
技术领域:
本发明涉及一种凸版印刷装置,其使用凸版印刷法、树脂凸版,能够将微细的图案在被印刷体上以面内均匀且高位置精度地形成,而且连续稳定地形成。另外,涉及一种印刷物的制造方法,其适合形成如液晶显示器(LCD)用滤色器中的图案,有机电致发光(EL)元件的发光层、电荷输送层,有机薄膜晶体管(TFT)基板中的电极图案,电磁波防护罩中的屏蔽图案等的高精细图案。
背景技术:
以往,作为用湿法工艺将微细的图案在被印刷体上以面内均匀且高位置精度地形成,而且连续稳定地形成的方法,主要使用光刻法。但是,该光刻法工艺复杂,图案形成所需 的制造设备等价格高,另外材料的浪费多,所以存在制造成本变高这样的问题。另外,作为除光刻法以外的图案形成方法,实际上对胶版印刷、凸版印刷等印刷法或喷墨法也已尝试用于有机EL元件的发光层的形成等的薄膜图案的形成中(现有文献I、2)。尤其对于凸版印刷法,认为从薄膜上的图案形成精度方面考虑有利。参照图13,说明以往的凸版印刷装置的一个例子。在图2的凸版印刷装置中,由具有与印刷图案对应的凸形的图案的凸版704、介由版底缓冲垫703安装凸版704的旋转式印版滚筒705、用于向凸版704的版面供给油墨的网纹辊701、向网纹辊701供给油墨的油墨室708、将网纹辊上的多余油墨刮去的刮墨刀702以及载置被印刷基板707的基板平台706所构成。通过使印版滚筒旋转,将凸版上的油墨转印至被印刷基板上,从而完成印刷。在上述这样的以往的凸版印刷装置中,如图14所示,从油墨室708向网纹辊701供给油墨后,为了使从网纹辊向凸版供给的油墨成为一定程度均匀,用刮墨刀将网纹辊表面701A的多余的油墨刮去。由此,调整网纹辊所保持的油墨量。但是,出于精度、耐久性方面的考虑,网纹辊、刮墨刀的材质多为金属,而二者在印刷工序中经常接触,所以慢慢地刀片或网纹辊的表面被削而产生异物。如果是向纸转印的印刷物则没有太大问题,但在半导体、滤色器等电子部件中,将会因被削的异物而导致产品不良,异物为金属时,通电则会发生短路等不良。另外,向凸版表面的油墨供给量除了被版面的润湿性、凸版的图案形状、油墨粘度所影响之外,还很大程度地被网纹辊的网线数和网孔容积(槽的容积)所影响。另外,由于向凸版表面的油墨供给量的增减,对成为最终产品的被印刷基板的印刷转印膜厚也会增减。另一方面,作为不使用网纹辊和刮墨刀的凸版印刷法,也尝试有在实底辊上形成油墨涂膜,将其供给到凸版的印刷装置(专利文献3)。然而,为实底辊的情况下,无法像上述网纹那样控制膜厚,所以难以控制转印到被印刷基板的油墨膜厚,难以进行要求高膜厚精度和均匀性的电子部件的制造。尤其是如图15所示,使油墨从实底辊710向凸版704转移时,油墨涂膜711侵入凸版的凹部,印刷图案将被破坏,所以难以进行高精细的印刷。
而且,为了不使网纹辊上的油墨干燥,也有将油墨积存在油墨室中,以浸溃网纹辊的一部分的方式进行旋转,从而获得涂布油墨和防止干燥的作用的方式,但在该方式中,存在如下问题油墨与大气的接触面积大,容易引起油墨的氧化,而且还因干燥而产生干燥异物。在油墨室内积存的油墨不仅在涂装时,即使在装置停止时也会慢慢地大气劣化,所以为了维持产品的品质,需要对该油墨进行定期更换,由此产生大量的消耗。而电子材料的油墨与印刷油墨不同,其价格闻,所以提闻运转费。并且,在以往的方式中进行如下的一系列连续动作,即通过使网纹辊旋转,使其通过油墨室,涂装油墨,用刮墨刀刮去油墨,向凸版转印等的动作,所以油墨必须具有能够同时进行涂装和转印的特性,因而存在选择油墨困难的问题。在先技术文献
专利文献I :日本特开2001-93668号公报专利文献2 :日本特开2001-155858号公报专利文献3 :日本特开2008-296547号公报
发明内容
鉴于如上所述的以往的凸版印刷装置的问题,本发明的目的在于提供一种能够减少由印刷装置引起的异物向印刷图案的混入的,而且能够将微细的图案在被印刷体上以面内均匀且高位置精度地形成的凸版印刷装置及印刷物的制造方法。为了解决上述课题而进行的技术方案I所述的发明为一种凸版印刷装置,其特征在于,具备旋转式印版滚筒、配置在印版滚筒上的凸版、表面实施有凹凸加工且向凸版供给油墨的网纹辊以及在网纹辊表面涂布油墨而形成油墨涂膜的涂装装置。另外,技术方案2所述的发明为根据技术方案I所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备干燥控制单元,其促进网纹辊上的上述油墨涂膜中含有的溶剂的挥发来控制油墨的干燥状态。另外,技术方案3所述的发明为根据技术方案2所述的凸版印刷装置,其特征在于,上述凸版印刷装置具备控制单元,控制单元至少控制涂装装置的油墨涂布量和油墨的干燥状态。另外,技术方案4所述的发明为根据技术方案2或3所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备使凸版与网纹辊分离的移动机构,上述干燥控制单元是在使凸版与网纹辊分离的状态下运行的干燥机构。另外,技术方案5所述的发明为根据技术方案2 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,上述干燥单元是在上述油墨涂膜的区域生成气流而促进挥发的机构。另外,技术方案6所述的发明为根据技术方案2 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,上述干燥单元是将上述油墨涂膜的区域成为低压而促进挥发的机构。另外,技术方案7所述的发明为根据技术方案2 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,上述干燥单元利用远红外线照射装置加热油墨涂膜。另外,技术方案8所述的发明为根据技术方案I 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备清洗网纹辊的网纹清洗机构。
另外,技术方案9所述的发明为根据技术方案8所述的凸版印刷装置,其特征在于,上述网纹清洗机构具备向网纹辊喷出清洗液的清洗液供给单元、除去清洗液的清洗液除去单元以及回收溶解于清洗液的油墨和清洗液的油墨回收单元。另外,技术方案10所述的发明为技术方案I 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备清洗凸版的凸版清洗机构。另外,技术方案11所述的发明为一种印刷物的制造方法,其特征在于,使用技术方案I 10中任一项所述的凸版印刷装置来进行制造。另外,技术方案12所述的发明为一种印刷物的制造方法,是从表面实施有凹凸加工的网纹辊向凸版上供给油墨,将油墨从凸版转印至被印刷基板上的印刷物的制造方法,具有向网纹辊表面的凹部填充油墨,以覆盖凸部的方式涂布油墨的工序;在网纹辊上提闻油墨浓度的 车发工序;接着使油墨从网纹棍转移至凸版上的工序;以及将油墨从凸版转印至被印刷基板的工序。 另外,技术方案13所述的发明为根据技术方案I所述的印刷物的制造方法,其特征在于,向上述网纹棍表面涂布油墨的工序中的油墨的粘度为ImPa *s 15mPa*s,向被印刷基板转印的工序中的油墨的粘度为30mPa · s IOOmPa · S。另外,技术方案14所述的发明为一种有机电致发光元件的制造方法,其特征在于,是在基板上具有阴极和阳极以及在阴极和阳极之间夹持有至少包含有机发光层的有机发光介质层的有机电致发光元件的制造方法,其中,上述油墨是溶解了有机发光材料的有机发光油墨,使用技术方案11 13中任一项所述的印刷物的制造方法而形成上述有机发光层。根据本发明涉及的凸版印刷装置,不像以往那样浸于油墨室中,而是通过利用涂装装置直接涂布在网纹辊上,从而调整油墨的量来形成油墨涂膜,所以可以容易地调节膜厚,并且通过使用网纹辊,能够将对凸版的膜厚稳定性、转印性保持为一定。另外,通过具备控制网纹上的油墨涂膜的干燥状态的干燥控制单元,能够以涂布量和干燥时间来调节膜厚和转印状态,所以能够进行高精度的印刷膜厚的控制。并且,通过具备网纹清洗机构,将因长期停止或渐渐地残留于网纹辊上的油墨清洗除去,从而能够使网纹辊长期保持在可以涂装和转印的状态,进而能够防止油墨的干燥异物的产生。另外,通过具备凸版清洗机构,能够将每次印刷时集聚于凸版上的油墨或附着于图案底部的油墨清洗除去,并且还能够防止异物的附着,所以能够进行高品质的印刷物的制造。而且,根据本发明涉及的印刷物的制造方法,不使用刮墨刀的情况下对网纹辊上的油墨涂膜的干燥状态进行控制,进行向网纹的油墨供给和向凸版的油墨转移,所以能够进行异物的混入少且膜厚精度优异的印刷物的制造。
图I是本发明的凸版印刷装置的一个构成例子的示意图。图2 (A)是表示从涂装装置向网纹辊刚涂装油墨后的网纹辊表面上的油墨涂膜的示意图。图2(B)是表示从网纹辊向凸版转移油墨时的网纹辊表面上的油墨涂膜的示意图。
图3是本发明凸版印刷装置一个构成例子的网纹辊周边部示意图。图4是本发明凸版印刷装置一个构成例子的网纹辊周边部示意图。图5是用于说明本发明的网纹表面的示意图。图6是本发明凸版印刷装置一个构成例子的网纹辊周边部示意图。图7是本发明凸版印刷装置一个构成例子的网纹辊周边部示意图。图8是本发明凸版印刷装置一个构成例子的网纹辊周边部示意图。图9是本发明涉及的印刷物制造方法的工序示意图。图10是本发明涉及的印刷物制造方法的工序示意图。 图11是本发明涉及的印刷物制造方法的工序示意图。图12是本发明涉及的有机EL元件一个构成例子的示意图。图13是以往的凸版印刷装置的示意图。图14是以往的凸版印刷装置的网纹辊表面-刮墨刀接触部分的放大示意图。图15是以往的凸版印刷法的示意图。
具体实施例方式〈凸版印刷装置〉图I是本发明凸版印刷装置的一个构成例子的示意图。本实施方式涉及的凸版印刷装置具备配置被印刷基板的基板平台106、向被印刷基板107转印油墨的凸版104、直接或隔着缓冲垫103安装有凸版104的旋转式印版滚筒105、用于搬运被印刷基板107的平台106、将油墨转印到凸版104的网纹辊101以及向网纹辊涂布油墨的涂装装置102。另外,虽未图示但还具有控制它们的控制调节器。应予说明,本发明的凸版印刷装置的构成不限于图I所示的构成。例如可以采用基板平台在印版滚筒的下方移动的方式,或者也可以采用印版滚筒在基板平台上方移动的方式。作为本发明的凸版印刷装置涉及的涂装装置102,优选能够在网纹辊上均匀地形成涂膜,在控制膜厚的点上与以往的油墨室不同。只要能够以非接触的方式定量地向网纹辊101上涂装油墨,就可以是任意的方式。在图I所示的方式中,喷出油墨的涂装喷头与网纹辊101的旋转轴平行且与网纹辊表面对置的方式进行配置,从而能够在网纹辊101上形成油墨涂膜。作为这样的涂装装置,具体而言,可以举出狭缝式涂布机。狭缝式涂布机102是从涂装喷头以一定的膜厚在网纹辊101上形成油墨涂膜的涂装装置。狭缝式涂布机的喷出油墨的涂装喷头的狭缝方向与网纹辊101的旋转轴平行且与网纹辊表面对置的方式被配置,能够在网纹辊表面IOlA形成油墨涂膜。为了向涂装装置102供给油墨,在油墨罐109与涂装装置之间连接有定量泵108。以该定量泵108以与网纹辊101的旋转速度相应的涂布率输送指定膜厚量的油墨的方式,与定量泵108连接的控制调节器(未图示)使泵与网纹辊101的旋转速度同步,控制来自涂装喷头的油墨喷出量并进行涂装。通过这样的构成,每次印刷都能够正确输送指定膜厚量的油墨。优选油墨在由涂装装置102、定量泵108以及油墨罐109构成的油墨喷出单元中成为除涂装装置的涂装喷头前端以外的部分油墨不接触空气的封闭体系,并且将油墨向泵加压供给时也使用氮。印刷物为电子设备时,与空气接触所致的含有有机功能性材料的油墨的劣化将成为问题,而通过这样阻断空气,能够在不使油墨特性劣化的条件下进行稳定的涂装。可以使用通常公知的网纹辊作为网纹辊101。以往,通过选择网纹辊的网线数和网孔容积(槽的容积),从而控制油墨向凸版的供给量,控制向被印刷基板的油墨转印量。但是,根据本申请发明涉及的印刷装置,与油墨的特性对应地通过控制调节器来调节网纹辊的涂布量、干燥状态,能够任意地改变膜厚,所以无需通过改变网纹辊的线数、孔容积等来调节膜厚。并且,不需要刮墨刀,所以不存在因刮墨刀导致的异物的混入,能够进行高品质的印刷物的制造。根据本申请申请人的发现,通过使从网纹辊向凸版104上转移时的油墨的粘度(第二粘度)大于从涂装装置102向网纹辊101上涂装油墨时的油墨的粘度(第一粘度),能够很好地进行网纹上的油墨涂膜的形成和向凸版的油墨转移。因此,优选对进行指定膜厚量涂装的油墨,在网纹辊101上进行干燥(挥发工序),·使其成为可以向凸版104转印的状态后再进行向凸版104的转印。此处,挥发工序是指从油墨中挥发溶剂的一部分而改变膜厚和粘度的工序,并不意味着使其完全干燥。图2 (A)是表示油墨从涂装装置向网纹辊刚涂装好后的网纹辊表面上的油墨涂膜220A的示意图。从涂装装置102的涂装喷头向网纹辊101上喷出的油墨以可成为能够完全填充到网纹辊表面的孔的粘度的油墨浓度(介质的比例)进行涂装。作为涂装时油墨的第一粘度为ImPa .s 15mPa · s,由于在网纹棍表面IOlA形成均勻的油墨膜厚,因而优选。如果低于ImPa · s,则伴随网纹辊的旋转,油墨在网纹辊表面IOlA上移动,油墨膜厚可能变得不均匀。另外,超过15mPa · s的粘度的情况下,在从涂装装置向网纹辊进行涂装时油墨有可能不能均匀地在网纹辊表面IOlA均化。图2 (B)是表示从网纹辊101向凸版104转移油墨时的网纹辊表面上的油墨涂膜220B的示意图。根据本发明涉及的印刷装置和印刷物制造方法,通过控制油墨涂膜220B的干燥状态,能够任意地改变油墨的膜厚和粘度。在图2(B)的阶段中,由于油墨溶剂的挥发,油墨浓度上升,伴随着浓度的上升而粘度上升。作为向凸版转移油墨时的第二粘度,特别优选为30mPa *s IOOmPa .S。如果低于30mPa ·S,则油墨有可能流入凸版的凹部,所以考虑从凸版向被印刷基板的转印特性,优选30mPa · s以上的粘度。另外,如果超过IOOmPa · s,则转移时油墨有可能残留在网纹辊101上从而使转移量变不稳定。作为用于如上述地控制干燥状态的干燥手段,可以将网纹辊的旋转停止并设置自然挥发的时间。另外,也可以通过在油墨涂膜表面生成气流,降低网纹辊表面IOlA周围的溶剂分压,从而促进溶剂的挥发。具体而言,可以使网纹辊旋转,或作为干燥机构113设置流通空气、非活性气体等气体的送风机构等。作为本发明涉及的其它的干燥机构113的构成例,有红外线照射装置、远红外线照射装置等的加热机构。由于均匀地加热油墨涂膜且不给油墨材料带来损伤,所以优选远红外线。另外,如后所述,可以采用围着油墨涂膜周边吸取周围的空气而设成低压(也包括真空)来促进干燥的吸取机构等。如上所述,使网纹辊旋转或设置干燥机构来控制油墨涂膜的干燥状态时,将网纹辊101与凸版104设为不同步的状态。设为不同步的状态时只要将印版滚筒105 (凸版)与网纹辊从接触状态分离即可。在本发明的凸版印刷装置中,作为如上所述地使印版滚筒105 (凸版)与网纹辊从接触状态分离的构成,可以如图3所示地在印版滚筒的一部分上设置印版滚筒105 (凸版)与网纹辊不接触的区域。在图3的本发明方式中,在印版滚筒上设置切口区域。或者也可以为如图4所示的具备使印版滚筒105和网纹辊101的距离机械地移动的网纹辊移动机构130,该移动机构连接于控制调节器的方式。可以设为如下构成根据来自控制调节器的指令,在干燥工序时使凸版与网纹辊自动地分离,在向凸版转移油墨的工序时使它们自动地抵接。 当设置有网纹辊移动机构130时,只要以至少在规定的网纹辊移动位置上与网纹辊101对置的方式进行配置,就能够通过使网纹辊旋转而可将油墨涂膜320与干燥机构113对置的区域变为一致。因此,网纹辊与干燥机构对置的位置是任意的。例如,在图3的方式中,以涂装装置101为基准,在与凸版104抵接位置的相反侧上对置地被配置。该配置具有能够作为后述的网纹辊清洗机构的一部分进行并用这样的优点。应予说明,网纹辊移动机构112可以是与涂装装置102、干燥机构114 一体地进行移动的机构,也可以仅使网纹辊101移动。但是,出于油墨的涂装稳定性,优选为使涂装装置102与网纹辊101作为一体进行移动的机构。另一方面,在网纹辊上调整油墨浓度时,由于之前的印刷后未转移到凸版104侧而残留的油墨与重新从涂装装置102供给的油墨的浓度的差异,使油墨浓度产生偏差,有可能无法将向凸版转移的油墨的状态保持为恒定。因此,在本发明的凸版印刷装置中,可以设置用于对每次印刷工序进行清洗网纹辊104的网纹清洗机构114。通过在从使油墨向凸版104转移的工序到再次将油墨供给到网纹辊上的工序之间,设置清洗网纹辊的工序,能够消除油墨浓度的偏差。即,形成向网纹辊上供给油墨(图5A)、向凸版转印油墨(图5B)、除去网纹辊表面IOlA上的油墨(图5C)以及向网纹辊上供给油墨(图5A)这种循环,从而能够适当地保持油墨的状态。作为本发明涉及的网纹辊清洗机构114,具备网纹辊清洗单元112和回收冲洗过的油墨和清洗液的油墨回收单元110,所述网纹辊清洗单元112具备用于至少将清洗液朝向网纹表面喷出而冲洗油墨的清洗液喷出单元和除去清洗液的清洗液除去单元。为了防止网纹辊的损伤、异物的混入,网纹辊清洗机构113优选为除清洗液以外不与网纹辊接触的构成。作为清洗网纹101的清洗液,优选对油墨的介质(油墨材料)有溶解性的挥发性有机溶剂。这是由于如果混合水、洗涤剂,则在在网纹表面残留时有可能对油墨特性带来不良影响。另外,通过使用有挥发性的有机溶剂,能够利用加压气体的吹拂从网纹101上使清洗液无残留地除去。特别优选以不对油墨的特性带来不良影响的方式,使用与油墨溶剂相同的有机溶剂,或油墨溶剂所含的有机溶剂中的易挥发的一种或几种混合的有机溶剂作为清洗液。以下,参照图6和图7,进一步示出详细的网纹辊清洗机构114的构成例,但作为本发明的实施方式,不限于这些构成。图6是本发明涉及的凸版印刷装置的网纹辊清洗机构114部分的示意图。在图6所示的清洗机构114中,具有至少将清洗液供给至网纹辊表面的清洗液供给单元116、将供给到网纹辊表面的清洗液不飞溅地进行回收的清洗液回收单元117以及将清洗液从网纹辊表面干燥除去的送风单元115。图6的实施方式中的清洗机构114相对于网纹辊的旋转方向(图的箭头),设置在比网纹辊101与凸版抵接的位置靠后且比网纹辊与涂装装置102对置的位置靠前的区域。作为清洗液喷射喷头116的方式,可考虑采用沿着网纹辊101的宽度方向(与旋转轴平行的方向)以等间隔并列的方式、清洗液喷射头沿着网纹辊的宽度方向移动的方式、能够将清洗液均匀地供给到网纹辊的宽度方向的狭缝喷头方式等。另外,也可以是为了刮去积存在网纹辊的凹部(孔)的油墨残渣,同时喷射清洗液以及加压气体的双流体喷头。另外,同样地为了刮去积存在网纹辊的凹部的油墨残渣,有效的是将清洗液喷射头116的喷射方向,与网纹辊表面以直行的角度或者向下方倾斜的角度进行配置。其次,送风单元115是将因清洗液供给单元116而供给到网纹辊101上的清洗液通过吹去或使其挥发的方式除去的装置。根据图6所示的方式,其具有向供给有清洗液的网纹辊的表面喷射加压气体的气体喷射头115a,该气体喷射头与加压气体供给管115b连接,由加压气体供给管供给加压气体。作为使用的加压气体,优选空气或氮气、稀有气体等 非活性气体。在图6的方式中,为了在向网纹辊上供给清洗液之后除去清洗液,气体喷射头的配置位置在网纹辊的旋转方向上,相对于清洗液喷射头更靠近由涂装装置102向网纹辊101进行涂布的位置。作为本发明的其它的方式,也可以如图7所示的网纹辊清洗机构那样,将使清洗液喷射到网纹辊101的表面的喷头与使加压气体喷射到供给了清洗液后的网纹辊的喷头设成一个通用的喷头121,清洗液供给管116b和加压气体供给管115b分别与通用喷头连接的构成。也可以为在清洗液和加压的气体之间进行切换而从该通用喷头向网纹辊喷射的构成。此时,由于从通用喷头喷射清洗液之后,为了干燥而喷射加压气体时,同时将残留在通用喷头前端的清洗液也吹除,所以能够防止因清洗液从通用喷头前端向网纹辊滴落而导致清洗不均匀的不良现象发生。其次,如图6所示,清洗液回收单元117具有清洗液回收用接受盘119和与接受盘119的底部连通的吸取口 118,该吸取口与吸取管连接,以使清洗液回收到与吸取管连接的油墨回收罐112中的方式构成。回收的清洗液中溶解有油墨,所以能够将油墨再生利用。因此不浪费高价的油墨材料,能够降低成本。进而,本发明涉及的网纹辊清洗机构114,具有收容清洗液喷射头和气体喷射头或通用喷头以及接受盘120的清洗机构壳体120,该壳体120的与网纹辊101的外圆周曲面相对应的位置形成为与网纹辊的外圆周曲面相对应的曲面形状,该清洗机构壳体120的曲面形状部分120A是开口的。由于利用该清洗机构壳体120来覆盖送风单元和清洗液供给单元的各喷头和清洗液回收单元117,所以能够使清洗液不飞溅地进行清洗处理的同时防止异物的混入。优选网纹辊的外圆周曲面与曲面形状部分120A之间的缝隙为5_以下。另夕卜,如图4所示,清洗液供给喷头和气体喷射头朝着曲面形状部分的开口,沿网纹辊的旋转方向前后配置。另外,如上所述地通过使清洗壳体120覆盖网纹表面的一个区域,所以可利用清洗液回收单元117的吸取口 118或另外设置的吸取头而抽取周围的空气,使该区域成为低气压状态。根据该构成,能够促进清洗工序中的清洗液的挥发除去。另外,可以作为用于对涂装在网纹表面的油墨膜的干燥状态进行控制的干燥单元来使用。即,能够作为兼做干燥机构113的机构。或者也可以设具有覆盖网纹表面的一个区域的壳体和吸取头的干燥机构113,将其作为除去清洗液的清洗液除去单元。作为清洗液除去单元,可以单独使用干燥机构113,或者作为还具备送风单元115的构成来并用。在与网纹辊移动机构130的关系中,如图8 (A)所示,将干燥装置113以及清洗机构114分离地配置,使用移动机构112,从印版滚筒侧向运行位置移动(图8 (B)),则容易地实现干燥装置113和清洗机构114的功能的兼用。进而,为了将油墨的特性保持为恒定,还可以以一定间隔具备用于清洗凸版104的凸版清洗机构125。凸版清洗机构125可以使用与网纹辊清洗机构114同样的构成。另夕卜,也可以通过具备使印版滚筒相对于网纹和网纹清洗机构114移动的机构而兼用清洗单元和清洗液回收单元。 另外,作为使本发明的凸版印刷装置整体密闭的构成,可以用氮等非活性气体填满其内部。电子产品中使用的油墨材料大多在大气下与氧反应发生氧化,因油墨材料的劣化发生产品的特性降低等问题。于是,通过用壳体覆盖装置整体制成密闭的构成,填满氮等非活性气体,降低装置周边的氧浓度,从而能够抑制油墨的氧化、防止所印刷的产品的特性劣化。另外,由于油墨不被氧化,所以能够容易地从所回收的清洗液进行油墨的再生和再利用。另外,也可以是将装置整体密闭并与真空泵连接,在真空中或在用非活性气体置换空气的低压状态下进行印刷的构成。<印刷物的制造方法>接着,参照图9 11对本发明涉及的印刷物的制造方法进行说明。首先,作为向网纹辊101的油墨供给工序,填充网纹辊表面的凹部(孔),覆盖凸部的方式形成油墨涂膜(图9(a))。如上所述,通过使网纹辊101的旋转速度与来自涂装装置的油墨喷出量同步,能够在网纹辊表面控制膜厚形成油墨涂膜。接着,为了使网纹上的油墨涂膜220A成为适合转移到凸版的干燥状态,在网纹上使油墨溶剂的一部分挥发,从第一粘度变化至第二粘度(图9 (b))。作为挥发工序,如上所述,可以使用自然干燥、加热干燥、真空(低压)干燥等公知的干燥方法。向凸版104转移油墨时的网纹表面IOlA上的油墨涂膜220B的膜厚由凸版的起伏深度和图案决定,优选从网纹表面的凸部的膜厚h为孔深度的1/10以下。如果大于孔深度的1/10,则向油墨凸部供给的油墨量有可能不稳定,或像实底辊那样,有可能引起油墨向凸版的凹部的侵入。另外,为了与凸版的凸部接触,优选孔内的油墨涂膜的液面与网纹辊表面的凸部的高度相同或在其以上,即为h彡O。如上述那样,制成适合从网纹辊101向凸版104转移油墨的转印工序的油墨涂膜220B状态后,使其与具备凸版的印版滚筒105的旋转速度同步,在与凸版上形成的起伏图案区域相应的范围内进行旋转,进行从网纹辊向凸版的油墨转移(一次转印)(图9 (C))。接着,通过使印版滚筒与设置有被印刷基板107的平台106同步,使凸版与被印刷基板107接触并旋转移动,从而将与起伏图案相对应的油墨图案向被印刷基板转印(二次转印),在被印刷基板上形成油墨图案(图10⑷、图10 (e))。在上述二次转印工序前后,可以如图11所示那样设置网纹清洗工序。如上所述,在网纹辊101上设置移动机构130,在与凸版分离的状态下进行清洗时,能够并行作业。首先使网纹辊101进一步旋转,将网纹辊表面的残留有油墨220C的区域移动至清洗机构114。此时,可以在使网纹辊与印版滚筒同步的状态下连续地进行印刷,或者也可以以不同步的方式仅使网纹辊旋转进行清洗。接着,使网纹辊101进一步旋转,到重新从涂装装置向网纹辊表面形成油墨涂膜的地点为止,网纹辊的清洗结束,能够在从网纹辊表面完全地除去油墨和清洗液的状态下涂布新的油墨。由此,一次印刷工序结束。由于每次均从网纹辊中除去油墨,并且在没有刮墨刀的情况下保持膜厚,所以即使反复进行印刷也能够保持印刷特性,可进行高品质的印刷物的制造。<有机EL元件的制造方法>参照表示了有机EL元件的构成例的图12,对将作为本发明的印刷物制造方法的实施方式应用于有机EL元件的例子进行说明。作为有机EL元件的驱动方法,有无源矩阵型和有源矩阵型,本发明的有机EL元件能够适用于无源矩阵方式的有机EL元件和有源矩阵方式的有机EL元件的任一种。 无源矩阵方式是指将条纹状的电极以正交的方式对置并使其交点发光的方式,与此相对,有源矩阵方式是指通过使用在每个像素都形成有晶体管的、所谓的薄膜晶体管(TFT)基板,从而使每个像素独立发光的方式。有机EL元件为从基板侧射出光的底部发射方式的有机EL元件时,需要使用透明的物质作为基板,但为从与基板相反的一侧射出光的顶部发射的方式时,基板无需具有透光性。作为基板501,可以使用玻璃基板、塑料制的膜或片材。如果使用塑料制的膜,则通过卷绕能够进行高分子EL元件的制造,能够低价地提供显示面板。另外,作为该情况下的塑料,例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、环烯烃聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等。另外,这些膜根据需要设置有由显示出水蒸气阻挡性、氧阻挡性的氧化硅之类的金属氧化物、氮化硅之类的氧氮化物、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物皂化物构成的阻挡层。另外,在基板501上设置有形成了图案的像素电极2作为阳极。作为像素电极502的材料,可以使用ITO (铟锡复合氧化物)、IZO (铟锌复合氧化物)、氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铝复合氧化物等透明电极材料。应予说明,从电阻低,具有耐溶剂性、透明性等出发,优选ΙΤ0。ITO通过溅射法形成在基板上,通过光刻法形成图案,从而形成线状的像素电极502。然后,形成该线状的像素电极2后,在邻接的像素电极之间使用感光性材料,通过光刻法形成绝缘层503。优选本实施方式中的绝缘层503的厚度在O. 5μπι 5. Oym的范围。另外,通过将绝缘层设置在邻接的像素电极之间,能够抑制印刷在各像素电极上的空穴输送油墨的扩散,能够防止进行显示时因空穴输送层在绝缘层上而导致的漏电流的产生。应予说明,如果绝缘层过低,则无法防止油墨的扩散而在绝缘层上形成空穴输送层。另外,例如在无源矩阵型的有机EL元件中,在像素电极之间设置绝缘层时,与绝缘层正交地形成阴极层。这样以跨越绝缘层的形式形成阴极层时,如果绝缘层过高,则会引起阴极层的断线而成为显示不良。如果绝缘层的高度超过5.0 μ m,则易引起阴极的断线。另外,作为形成绝缘层503的感光性材料,可以是正型抗蚀剂、负型抗蚀剂中的任一种,可以是市售的材料,但需要具有绝缘性。应予说明,隔壁不具有充分的绝缘性时,电流通过隔壁流至相邻的像素电极,从而产生显示不良。具体而言,可以举出聚酰亚胺系、丙烯酸树脂系、线型酚醛清漆型树脂系、芴系这样的材料,但不限于这些。另外,出于提高有机EL元件的显示品质的目的,也可以在感光性材料中含有遮光性材料。另外,形成绝缘层503的感光性树脂使用旋涂法、棒涂法、辊涂法、模具涂布法、凹版涂布法等涂布方法进行涂布,利用光刻法来形成图案。另外,也可以不使用感光性树脂而是使用凹版胶版印刷法、反转印刷法、凸版印刷法等来形成绝缘层。如上所述形成所述绝缘层503后,接着形成空穴输送层504。作为形成空穴输送层4的空穴输送材料,可以举出聚苯胺衍生物、聚噻吩衍生物、聚乙烯基咔唑(PVK)衍生物、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)等。可将这些材料溶解或分散于溶剂而形成空穴输送材料油墨,使用本实施方式的凸版印刷方法来形成。另外,作为溶解或分散空穴输送材料的溶剂,例如可以举出甲苯、二甲苯、丙酮、甲 基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、丙三醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、甲氧基乙醇乙酸酯、乙氧基乙醇乙酸酯、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丁氧基乙醇、乳酸乙酯、乙二醇二乙醚、I-丙醇、甲氧基丙醇、乙氧基丙醇、水等的单独或它们的混合溶剂等。另外,根据需要,也可以添加表面活性剂、抗氧化剂、粘度调节齐U、紫外线吸收剂等。另外,作为空穴输送层油墨的固体成分浓度,优选为O. 5 4. 0%。这是由于在本实施方式中使用的空穴输送油墨中,如果固体成分浓度为4. 0%以上的浓度,则油墨的稳定性变差、油墨凝集、空穴输送层变不均。应予说明,空穴输送层504中可以使用无机材料,作为无机材料,可以使用含有Cu2O> Cr2O3> Mn203> FeOx (x O. I )、NiO、CoO、Pr2O3> Ag20、Mo02、Bi203、ZnO> TiO2> SnO2> ThO2>V2O5, Nb2O5, Ta2O5, MoO3, W03、MnO2等过渡金属氧化物和它们的氮化物、硫化物中的一种以上的无机化合物。作为无机材料空穴输送层的形成方法,根据材料,可以使用电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、反应性蒸镀法、离子镀法、溅射法等干法成膜法,或旋涂法、溶胶凝胶法等湿法成膜法等现有的成膜法。接着,形成如上所述的空穴输送层504后,形成有机发光层5。有机发光层是通过接通电流而发光的层,作为形成有机发光层的有机发光材料,例如可以举出将香豆素系、茈系、吡喃系、蒽酮系、叶啉系、喹吖啶酮系、N,N’ - 二烷基取代喹吖啶酮系、萘酰亚胺系、N,N’-二芳基取代吡咯并吡咯系、铱配位化合物系等发光性色素分散于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基咔唑等高分子中的材料、聚芳撑系、聚芳撑乙炔系、聚芴系的高分子材料。将这些有机发光材料溶解或稳定地分散于溶剂中而成为有机发光油墨。作为溶解或分散有机发光材料的溶剂,可以举出甲苯、二甲苯、丙酮、苯甲醚、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的单独或它们的混合溶剂。其中,从有机发光材料的溶解性方面出发,优选甲苯、二甲苯、苯甲醚这样的芳香族有机溶剂。另外,在有机发光油墨中,还可以根据需要添加表面活性剂、抗氧化剂、粘度调节剂、紫外线吸收剂等。使用凸版印刷法作为有机发光层505的形成方法时,可以使用适合于有机发光油墨的树脂凸版,其中优选水显影型的感光性树脂凸版。如图12所示,例如以与RGB的发光色相对应的方式将有机发光层(505R、505G、505B)分成多色涂布时,能够形成高精细的图案的本发明的制造方法非常适合。接着,形成如上所述的有机发光层505后,以与像素电极的线型图案正交的线型图案形成阴极层506。作为该阴极层506的材料,可以使用与有机发光层的发光特性相对应的材料,例如可以举出锂、镁、I丐、镱、招等金属单体或它们与金、银等稳定的金属的合金等。另外,可以使用铟、锌、锡等的导电性氧化物。作为阴极层的形成方法可以举出利用使用了掩模的真空蒸镀法的形成方法。应予说明,本实施方式的有机EL元件虽然是在作为阳极的像素电极与阴极层之间从阳极层侧层叠了空穴输送层和有机发光层的构成,但只要至少在阴极层与阳极层之间具备有助于发光的有机发光层即可。也可以为在阳极层与阴极层之间除了空穴输送层、有机发光层以外根据需要选择空穴阻挡层、电子输送层、电子注入层这样的发光介质层进行层叠的层叠结构。另外,形成这些层时可以使用本发明的形成方法。
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最后,为了从外部的氧何水分保护这些有机EL构成体,可以使用玻璃罩507和粘接剂508进行密闭密封,从而得到有机EL元件。另外,基板具有可挠性时,也可以使用密封剂和可挠性膜来进行密封。如上所述,作为印刷体的例子,示出了应用本发明的印刷物的制造方法形成有机EL元件中的有机发光层和发光介质层的例子,但除了有机EL元件,对于液晶显示器(LCD)用滤色器中的图案,有机电致发光(EL)元件的发光层、电荷输送层,有机薄膜晶体管(TFT)基板中的电极图案或半导体层图案,电磁波防护罩中的屏蔽图案等的高精细且非常薄的薄膜图案的形成,本发明的印刷物的制造方法也适合。实施例接着,示出使用本发明的凸版印刷装置来制作有机EL元件的具体的实施例。<实施例I >(凸版印刷装置)该实施例中使用的装置构成(本发明实施例)与图I所示的构成相同,具有介由版底缓冲垫103安装有图案形成用凸版的旋转式印版滚筒105、载置被印刷基板107的基板平台106、用于向凸版104供给油墨的网纹辊101、用于向该网纹辊涂布油墨的狭缝式涂布机102、向该狭缝式涂布机输送油墨的定量泵108、向定量泵供给油墨的油墨罐109、用于回收网纹辊上的油墨和清洗液的油墨回收单元110和回收罐111、用于清洗网纹辊的网纹辊清洗单元112、清洗凸版的凸版清洗单元125以及未图示的控制这些的控制调节器。应予说明,凸版104是通过以厚度250 μ m的42镍材作为基材,在该基材上使用光刻法对以水溶性聚酰胺为主要成分的感光性树脂进行图案形成,从而形成宽90 μ m、节距450 μ m的条纹状而得的。(被印刷基板的制作)作为被印刷基板107,使用了具备设置在支承体上的作为开关元件发挥作用的薄膜晶体管、在其上方形成的平坦化层以及在平坦化层上的通过接触孔实现与上述薄膜晶体管的导通的像素电极502的有源矩阵基板。像素尺寸为130μπιΧ450μπι。以覆盖设置在该有源矩阵基板上的像素电极的端部并分割像素的形状形成了隔壁503。该隔壁如下形成将日本Zeon公司制Positiveresist ZWD6216-6用旋涂机在有源矩阵基板的整面上以干燥厚度成为I μ m的方式进行涂布后,利用光刻法在各像素部分的4边形成了线宽20 μ m的隔壁。在像素电极上利用旋涂法,将聚(3,4)-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PED0T/PSS) I. 5被%水溶液以IOOnm的膜厚进行成膜,作为空穴输送层。进而,将该成膜的PEDOT/PSS薄膜,在减压下、100°C干燥I小时,从而制作了被印刷基板107。(有机发光层形成用油墨的制作)由红色、绿色、蓝色(R、G、B)这3色构成的以下的有机发光油墨是溶解于二甲苯而进行调制的。红色发光油墨(R)是聚芴系衍生物的甲苯溶液(住友化学公司制红色发光材料,商品名RedllOO)。绿色发光油墨(G)是聚芴系衍生物的甲苯溶液(住友化学公司制绿色发光材料,商品名Greenl300)。蓝色发光油墨(B)是聚芴系衍生物的甲苯溶液(住友化学公司制蓝色发光材料,商品名BluellOO)。各自的油墨溶液的粘度(第一粘度)为I. 5mPa · S。
(印刷工序)将上述的第一粘度的有机发光油墨供给至凸版印刷装置的油墨罐109中,从涂装装置102涂装到600线/英寸的多孔网纹辊101上。通过在印版滚筒与网纹辊为不同步的状态下旋转网纹辊,使油墨溶剂的一部分挥发。旋转一定时间后,油墨的粘度(第二粘度)变成33mPa*s时,使网纹辊与凸版抵接,令二者同步,使油墨从网纹辊向凸版的凸部转移。进而,一边将凸版向被印刷基板106挤压一边转印油墨图案,在被印刷基板107上形成了有机发光层505的条纹图案。其后,进一步使网纹辊旋转,使网纹辊清洗单元112与网纹辊的涂装有油墨的区域一致从而进行了网纹辊的清洗。油墨和清洗液通过油墨回收单元110被回收至回收罐111。并且在其它的被印刷基板上进行多次发光层图案的印刷,最后,进行利用网纹辊清洗单元112的网纹辊清洗和利用凸版清洗单元125的凸版清洗。通过对红色有机发光层、绿色有机发光层、蓝色有机发光层分别重复该工序而得到有机发光层图案。对各色进行印刷之后,在烘箱内,以130°C进行I小时干燥。干燥之后,在印刷形成的有机发光层上将钙成膜为10nm,再在其上真空蒸镀300nm的银,最后使用玻璃罩507进行密封来制作了有机电致发光元件。<实施例2 4 >接着,作为实施例2 4,将有机发光油墨的第一粘度在ImPa *s 15mPa *s的范围进行变化,并且使第二粘度在30mPa · s IOOmPa · s的范围进行变化,除此之外,与实施例I同样地制作了有机电致发光元件。<比较例I 4 >接着,作为比较例I 4,使有机发光油墨的第一粘度低于ImPa · s或大于15mPa · s,或者,使第二粘度低于30mPa · s或大于IOOmPa · s,除此之外,与实施例I同样地制作了有机电致发光元件的制作。以下示出汇总了上述实施例I 4和比较例I 4的表。表I
权利要求
1.一种凸版印刷装置,其特征在于,具备 旋转式印版滚筒, 配置在印版滚筒上的凸版, 表面实施有凹凸加工且向凸版供给油墨的网纹辊,以及 在网纹辊表面涂布油墨而形成油墨涂膜的涂装装置。
2.根据权利要求I所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备干燥控制单元,其促进网纹辊上的所述油墨涂膜中含有的溶剂的挥发来控制油墨的干燥状态。
3.根据权利要求2所述的凸版印刷装置,其特征在于,所述凸版印刷装置具备控制单元, 控制单元至少控制涂装装置的油墨涂布量和油墨的干燥状态。
4.根据权利要求2或3所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备使凸版与网纹辊分离的移动机构, 所述干燥控制单元是在使凸版与网纹辊分离的状态下运行的干燥机构。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,所述干燥单元是在所述油墨涂膜的区域生成气流而促进挥发的机构。
6.根据权利要求2 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,所述干燥单元是使所述油墨涂膜的区域成为低压而促进挥发的机构。
7.根据权利要求2 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,所述干燥单元利用远红外线照射装置来加热油墨涂膜。
8.根据权利要求I 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备清洗网纹辊的网纹清洗机构。
9.根据权利要求8所述的凸版印刷装置,其特征在于,所述网纹清洗机构具备向网纹辊喷出清洗液的清洗液供给单元、除去清洗液的清洗液除去单元以及回收溶解于清洗液的油墨和清洗液的油墨回收单元。
10.根据权利要求I 4中任一项所述的凸版印刷装置,其特征在于,具备清洗凸版的凸版清洗机构。
11.一种印刷物的制造方法,其特征在于,使用权利要求I 10中任一项所述的凸版印刷装置来进行制造。
12.—种印刷物的制造方法,是从在表面实施有凹凸加工的网纹辊向凸版上供给油墨,将油墨从凸版转印至被印刷基板上的印刷物的制造方法,具有 向网纹辊表面的凹部填充油墨,以覆盖凸部的方式涂布油墨的工序, 在网纹棍上提闻油墨浓度的 车发工序, 接着使油墨从网纹辊转移至凸版上的工序,以及 将油墨从凸版转印至被印刷基板的工序。
13.根据权利要求I所述的印刷物的制造方法,其特征在于,向所述网纹辊表面涂布油墨的工序中的油墨的粘度为ImPa · s 15mPa · s,向被印刷基板转印的工序中的油墨粘度为 30mPa · s IOOmPa · S。
14.一种有机电致发光元件的制造方法,其特征在于,是在基板上具有阴极和阳极以及在阴极与阳极之间夹持有至少包含有机发光层的有机发光介质层的有机电致发光元件的制造方法,其中, 所述油墨是溶解了有机发光材料的有机发光油墨, 使用权利要求11 13中任一项所述的印刷物的制造方法而形成所述有机发光层。·
全文摘要
本发明提供一种能够减少向印刷图案中混入由印刷装置引起的异物,而且能够将微细的图案在被印刷体上以面内均匀且高位置精度地形成的凸版印刷装置和印刷物制造方法。凸版印刷装置的特征在于,具备旋转式印版滚筒、配置在印版滚筒上的凸版、表面实施有凹凸加工且向凸版供给油墨的网纹辊以及在网纹辊表面涂布油墨而形成油墨涂膜的涂装装置。并且,使用这样的凸版印刷装置来制造印刷物。
文档编号B41F31/20GK102858541SQ20118001718
公开日2013年1月2日 申请日期2011年3月1日 优先权日2010年3月31日
发明者三桥则登, 狩野胜幸, 小室俊介 申请人:凸版印刷株式会社