JP2014159089A - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被印刷基板を検査することなく、被印刷基板上に印刷欠陥のない印刷パターンを安定的に形成することができる製造方法に基づく印刷装置を提供することを課題とする。
【解決手段】印刷版１０１から前記検査ロール２００にインキパターンを転写する工程と、前記検査ロールに転写された前記インキパターンを検査用カメラで撮像する撮像工程と、前記印刷版上に前記被印刷基板１０６と同位置に相当する位置にマーキングする工程と、定盤位置変更機構と同期したマーキングした位置からの距離を前記撮像工程からの情報で把握し、前記被印刷基板の所望の位置に欠陥を転写するよう相対的に位置を移動する工程とを備えていることを特徴とする印刷方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、高分子有機ＥＬディスプレイパネルを製造するための印刷装置と高分子有機ＥＬディスプレイパネル製造方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンス（以下ＥＬと表す。）素子は、対向する陽極と陰極との間に有機発光材料からなる有機発光層が形成された構造をもつ発光素子であり、電圧の印加によって陽極、陰極からそれぞれ正孔、電子が注入され、それらが有機発光層で再結合を起こすことにより発光するものであるが、効率の良い発光を得るためには、有機発光層の膜厚が重要な要素であり、数ｎｍから数十ｎｍ程度で膜厚をコントロールする必要がある。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。

有機発光層に用いられる有機発光材料は、低分子系材料と高分子系材料に区分されており、有機発光層の形成方法は有機発光材料の種類によって異なる。

一般に低分子系材料は、抵抗加熱蒸着法（真空蒸着法）等によって基板に薄膜を形成する。有機ＥＬ素子をフルカラー化する場合には、各色の画素形状に応じたパターンの蒸着マスクを用いて、異なる発光色の発光材料をそれぞれの画素にマスク蒸着して形成する方法が採用されている。この方法は、薄膜形状を均一に形成するには優れた方法であるが、蒸着される基板が大型になるとマスクのパターン精度が出難くなるという問題点がある。

一方で高分子系材料では、有機発光材料を溶剤に溶解あるいは分散させてインキ化し、これをウェットコーティング法によって塗布し、薄膜を形成する方法が主に用いられている。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、吐出コート法、ディップコート法等があるが、高精細なパターニングや、フルカラー化の色の塗り分けにこれらの方法を用いることは困難である。そこで、フルカラー化に有機発光材層をパターニングする手段としては、インキジェット法や印刷法によるパターン印刷が有効であると考えられる。

高精細パターニング方法のひとつとして、例えばインキジェットノズルから溶剤に溶かした有機発光材料を基板上に噴出させ、基板上で乾燥させることでパターンを形成するインキジェット方法がある（特許文献１参照）。この方法においては、ノズルから噴出されたインキ液滴は球状をしている為、基板上に着弾する際にインキが円形状に広がり、形成されたパターンの形状が直線性に欠けたり、あるいは着弾精度が悪くなってパターンの直線性が得られなかったりするという課題がある。

一方で印刷法によるパターン形成方法には、凸版印刷法、反転印刷法、スクリーン印刷法等が提案されている。有機ＥＬ素子やディスプレイでは、基材としてガラス基板を用いることが多く、グラビア印刷法等のように金属製等の硬い印刷版を用いる方法は不向きである。そのため、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、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正な印刷法と考えられている。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２参照）、凸版印刷によるパターン印刷方法（特許文献３参照）などが提唱されている。特に凸版印刷による方法は、パターン形成精度や膜厚均一性などに優れ、印刷による有機ＥＬ素子の製造方法として最も適している。

凸版印刷法による有機ＥＬ素子の作製工程の一例を以下に示す。まず、微細な孔を有するアニロックスロールの表面にインキを塗布する。次に、アニロックスロール表面の余分なインキをドクターでかきとることによって、アニロックスロールの単位面積あたりのインキ塗布量を均一にする。その後、有機ＥＬ素子の画素形状に対応してパターニングされた印刷版上にアニロックスロール上のインキを転移する。最後に、印刷版上のインキ薄膜を基板上に転写させることで有機ＥＬ素子の発光層を形成する。

図１に凸版印刷法によって発光部を形成するための印刷工程の一例を図示する。図１中に示すインキパン１０３にはインキが貯留されている。アニロックスロール１０４にはこのインキパン１０３中においてインキが供給された後に、その上の余分なインキがドクター１０５によって掻き落とされ、孔内部にのみインキが蓄えられる。孔内部のインキは、アニロックスロール１０４と相対して回転する版胴１０２に巻かれている凸版１０１の画像形成部上に転移させられ、そこにインキの薄膜を形成する。さらに、画像形成部上に形成された薄膜は版胴１０２と相対して移動する被印刷基板１０６上に転写される。

有機ＥＬ素子を凸版印刷法で作製する場合、印刷版上の転写パターンは有機ＥＬ素子の各画素を構成する複数の発光部のうち、同色発光部を形成するための転写パターンが複数配列された構成となっており、それぞれの発光色に発光する発光部を順次印刷していくことで有機発光層パターンを得ている。

前述したように、凸版印刷法ではアニロックスロールから樹脂凸版にインキを転移し、更に樹脂凸版上のインキを被印刷基板へ転写することで所望の有機発光層パターンを得るのだが、ここで樹脂凸版上に形成される樹脂パターンは被印刷基板上に形成される所望の有機発光層パターンと相対したパターンである必要がある。しかし、この樹脂凸版上に形成される樹脂パターンに欠けや突起、もしくは付着異物などが存在すると、被印刷基板上に形成されるパターンにそれらに起因した印刷欠陥が発生し、更にはその印刷欠陥は、連続して印刷される被印刷基板全てに共通の欠陥として発生するという問題があった。
また印刷中に付着したそれらの欠陥が印刷基板ごとで発生する可能性もあり、印刷中における転写欠陥の発生源を捉えることは非常に困難であった。

そのため、印刷された被印刷基板を抜取り、検査を実施することで連続して印刷欠陥が発生することを防止する方法が採用されているが、検査時の検査光もしくは検査環境による有機発光層の特性低下が起こることで、印刷欠陥が発生した被印刷基板の欠陥部を修正することによる再生ができないため、歩留まり低下、コスト増大等に繋がるという課題がある。
また、印刷中に発生するそれらの欠陥の原因が把握できないことによる生産不安定性も課題である。

特開平１０−１２３７７号公報 特開２００１−９３６６８号公報 特開２００１−１５５８５８号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、被印刷基板を検査することなく、被印刷基板上に印刷欠陥のない印刷パターンを安定的に形成することができる製造方法に基づく印刷装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、印刷版と、この印刷版からインキパターンを転写する被印刷基板を載置し印刷版との相対的な位置を調整することが可能な移動定盤と、前記被印刷基板の代わりに前記印刷版からインキパターンを転写し検査するための検査ロールと、前記検査ロールに転写されたインキパターンを検査するためのロール検査装置と、前記移動定盤の位置を変更し前記被印刷基板と前記印刷版との相対的な位置を調整するための定盤位置変更機構とを備えた印刷装置であって、
前記ロール検査装置は、検査ロールに転写されたインキパターンの欠陥の有無及びその位置を検査する機能を有しており、
前記定盤位置変更機構には、前記被印刷基板の座標位置と前記検査ロールの座標位置とが互いに関連付けて予め入力されており、かつ、前記定盤位置変更機構は、前記ロール検査装置による検査情報に基づいて、前記印刷版と前記移動定盤との相対的な位置を調整する機能を有することを特徴とする印刷装置である。

また、請求項２に記載の発明は、前記ロール検査装置は、前記検査ロールに転写された前記インキパターンを照明する照明手段と、前記インキパターンを撮像するための検査用カメラを備えていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置である。

また、請求項３に記載の発明は、検査用ロール洗浄手段と検査用ロール乾燥手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置である。

また、請求項４に記載の発明は、前記印刷版が凸版であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の印刷装置である。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の印刷装置を使用した印刷方法であって、
前記印刷版から前記検査ロールにインキパターンを転写する工程と、
前記検査ロールに転写された前記インキパターンの欠陥の有無及びその位置を検査する工程と、
前記インキパターンに欠陥があった場合には、この検査情報に基づいて、前記被印刷基板の所望の位置に前記欠陥が位置するように、前記印刷版と前記移動定盤との相対的な位置を調整する工程と、
を備えることを特徴とする印刷方法である。

また、請求項６に記載の発明は、前記印刷版が版胴に取り付けられており、
印刷版と移動定盤との相対的な位置を調整する前記工程が、版胴と前記移動定盤との間に速度差を持たせることで実施するものであることを特徴とする請求項５に記載の印刷方法である。

請求項1から請求項６記載の発明を用いることにより、被印刷基板ではなく検査用ロール上に印刷し、検査用ロール上の印刷パターンを検査することで、被印刷基板を損なうことなく印刷パターンの検査が可能となり、印刷欠陥のない印刷パターンを安定的に形成することができるようになる。

本発明の印刷装置に於ける、版胴に取り付けられた印刷版からインキパターンが被印刷基板に印刷される状況の一例を示す概略断面図。 本発明の印刷装置に於ける、検査用ロールから版胴に取り付けられた印刷版にインキが転移される状況とロール検査装置の配置関係の状況の一例を示す概略断面図。 本発明の印刷装置に於ける、ロール検査装置と検査用ロールと検査用ロール洗浄手段と検査用ロール乾燥手段の配置関係の一例を示す概略断面図。 本発明の印刷装置に於ける、ロール検査装置の検査用カメラが捕らえた検査用ロールの情報を用いて移動定盤の駆動を制御して被印刷基板の座標位置移動を実施する仕組みの概念を示す概略断面図。 本発明を用いて、欠陥位置を相対的に移動した場合と移動しない場合における所望の位置での印刷結果の例を示す概略図。 本発明の印刷装置に於ける、印刷版から被印刷基板へのインキパターンの転写方法の２つ例を示す概略断面図。

図１は、本発明の印刷装置に於ける、版胴に取り付けられた印刷版からインキパターンが被印刷基板に印刷される状況の一例を示す概略断面図である。ここでは特に印刷法として凸版印刷法を用いて説明するが、これに限定はしない。この印刷装置は、版胴１０２と、版胴１０２の周囲に形成される発光パターン形成用の印刷版１０１と、被印刷基板１０６を搬送する移動定盤１０７と、印刷版１０１上にインキを供給するアニロックスロール１０４と、アニロックスロール１０４にインキを供給するインキパン１０３と、アニロックスロール１０４上の余剰インキを除去するドクター１０５と、被印刷基板１０６の代わりにインキパターンの印刷を行うための検査用ロール２００と、検査用ロール上のパターンを検査するロール検査装置２０１と、を含んで構成されている。次に、本発明の各構成を詳細に説明する。

版胴１０２は移動定盤１０７の上に載置された被印刷基板１０６に印刷可能に配置されるものであり、定位置に回転可能に支持されている。印刷版１０１は、版胴１０２の周面に装着されている。アニロックスロール１０４は版胴１０２の回転軸と平行、且つ印刷版１０１の表面の版面と接触するように設置されている。インキパン１０３の内部にはインキが充填されており、アニロックスロール１０４とインキパン１０３内部のインキとが接するよう設置されている。被印刷基板１０６は移動定盤１０７上に載置されている。移動定盤１０７は版胴１０２の回転軸と直交し、且つ移動定盤１０７の被印刷基板１０６が載置された平面と平行な平面内で水平に移動可能に設置されている。

また、本発明の印刷装置は、移動定盤１０７に伴って移動する検査用ロール２００とロール検査装置２０１を備えている。そして、支持基台７００が版胴１０２の下方に位置して水平に設置され、移動定盤１０７、検査用ロール２００及びロール検査装置２０１は、支持基台７００上にガイドを介して版胴１０２の回転軸と直交し、且つ移動定盤１０７の被印刷基板１０６が載置された平面と平行な平面内で水平に移動可能に設置されている。

上述した構成の印刷装置において、アニロックスロール１０４の回転に伴い、インキパン１０３から供給されたインキがアニロックスロール１０４の表面に均一に保持されたあと、版胴１０２に取り付けられた印刷版１０１の版面に転移する。被印刷基板１０６は移動定盤１０７上に固定され、印刷版１０１のパターンと被印刷基板１０６のパターン形成位置との位置調整機構である定盤位置変更機構４０２により、位置調整しながら印刷開始位置まで移動する。印刷開始位置からは被印刷基板１０６が印刷版１０１の凸部と接して版胴１０２の回転と同期しながら移動し、印刷版１０１から被印刷基板１０６の所定位置にインキが転写され、被印刷基板１０６の表面にインキパターンが形成される。被印刷基板１０６にインキパターンが形成された後は、必要に応じてオーブンなどによる乾燥工程を設けることができる。

本発明の実施の形態に係るアニロックスロール１０４は、版胴１０２の周速と同一の周速で回転しながらインキを印刷版１０１に供給するものである。アニロックスロール１０
４はクロム製やセラミックス製のものを用いることができ、アニロックスロール１０４の外周面には、インキを保持するための細かい孔や凹部、セル状などのパターンが形成されていることが望ましい。

本発明の実施の形態に係るインキパン１０３は、アニロックスロール１０４の下方周面部分を浸漬するインキ溜りや、滴下型のインキングユニット、ファウンテンロール、ダイコーター、キャップコーターなどのコーターやそれらを組み合わせたものなどを用いることができる。また、インキパン１０３にインキを補充するインキ補充装置（図示せず）や、インキを保存するインキタンク（図示せず）が接続されていることが望ましい。

また、アニロックスロール１０４上に均一にインキを供給する為にドクター１０５を併設することが望ましい。ドクター１０５の形状は刃状のものやロール状のものなどがあり、そのいずれでもかまわない。また、インキパン１０３がインキ溜りの場合には、ドクター１０５は、アニロックスロール１０４の回転方向で、インキ溜りからアニロックスロール１０４と印刷版１０１との当接点までの間に位置し、掻き取ったインキがインキ溜りに落ちるようにするのが好ましい。

本発明の実施の形態に係る印刷版１０１に用いられる基材の材料は、印刷に対する機械的強度を有すれば良く、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公知の合成樹脂、鉄や銅、アルミニウムといった公知の金属およびそれらの合金、またはそれらの積層体を用いることができる。

また印刷版１０１を構成する基材としては、高い寸法安定性を保持するものが望ましく、基材として用いられる材料としては金属が好適に使用される。金属としては鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン、クロム、金、銀やそれらの合金、積層体などが挙げられるが、特に、加工性、経済性から鉄を主成分とするスチール基材やアルミまたはアルミ基材を好適に用いることができる。

印刷版１０１の版面を樹脂で形成する場合、その版面上の凸部の形成方法としてはポジ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法、ネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法、射出成型、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法、レーザーアブレーション法等の種々のパターン成型法を用いることができるが、パターンの精度を高めるという観点から、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法が望ましく、また、要求精度の凸版を形成可能なネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法が最も望ましい。

感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法を凸部パターン形成法として適用する場合、基材層、反射抑制層、感光性樹脂層が順次積層されている板状感光性樹脂積層体から印刷版１０１の凸部を形成することが最も望ましい。感光性樹脂層の成型方法は、射出成型法、突出成型法、ラミネート法、バーコート法、スリットコート法、カンマコート法などの公知の方法を用いることができる。

印刷版１０１の版面を樹脂で形成する場合、用いる樹脂としてはインキに対する耐溶剤性があればよく、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、セルロース誘導体などや、フッ素系エラストマーやポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ六フッ化ビニリデンやそれらの共重合体といったフッ素系樹脂から一種類以上を選択することができる。

本発明の実施の形態に係る印刷版１０１は、上記のように基材上に凸部パターンが形成された印刷版１０１を版胴１０２に巻きつけて使用されるが、版胴１０２を基材として直接版胴１０２に凸部パターンを形成しても良い。

また、使用するインキは、インキパン１０３からアニロックスロール１０４への塗工及びアニロックスロール１０４から印刷版１０１への転移に適した粘度に調整する。インキの粘度は５〜１８０ｍＰａ・ｓとすることが望ましい。本実施の形態で用いる凸版印刷法ではアニロックスロール１０４から印刷版１０１上へのインキの転移が最初に行われるが、１８０ｍＰａ・s以上の粘度ではアニロックスロール１０４から凸版１０１上へインキが転移した後、インキが印刷版１０１上で十分にレベリングせず、ムラの原因になる。また、５ｍＰａ・s以下では被印刷基板１０６に転写した際に画素内で、はじきムラが発生しやすい。

アニロックスロール１０４から印刷版１０１上に転移されるインキ量は、被印刷基板１０６に成膜する膜厚によって決定するが、インキ濃度とアニロックスロール１０４のセル容積を調整することで印刷版１０１上に転移されるインキ量を一定にすることが望ましい。

本発明の実施の形態に係る転写したインキパターン検査手段２０２は、図１に示すように、検査用ロール２００とロール検査装置２０１で構成され、印刷版１０１にインキが供給された状態の印刷開始位置から、検査用ロール２００が印刷版１０１の凸部と接して版胴１０２の回転と同期しながら回転し、印刷版１０１から検査用ロール２００の周面にインキが転写されインキパターンが得られるように構成されている。転写されたインキパターンは、検査用ロール２００の表面に対向して設置された照明手段２０３と検査用カメラ２０４を備えたロール検査装置２０１により、欠陥及び異物の検出が行なわれる。

本発明の実施の形態に係る検査用ロール２００は、クロムメッキロールなど表面が平滑なものが望ましいが、インキパターンの検査に差し支える表面形状、表面材質でなければ特に材質などを限定するものではない。また、検査用ロール２００は転写されるインキパターンの領域以上の表面積を持ち得る周長、幅が得られる外形が望ましいが、それに限定はしない。

本発明の実施の形態に係る転写インキパターン検査手段２０２は、照明手段２０３により検査用の照明光を検査用ロール２００の上方から照射し、同じく検査用ロール２００の近傍に設置した検査用カメラ２０４により、検査用ロール２００を回転させることで検査用ロール２００に形成されたインキパターンを撮像する。検査用カメラ２０４は、例えばラインセンサカメラを使用した連続撮像を実施するが、検査用ロール２００の幅方向に対して検査用カメラの幅方向撮像範囲が不足し、１回の撮像で検査用ロール上の全てのインキパターンを撮像できない場合は、検査用カメラを２個以上並べて撮像するなど適正な構成を選定すればよい。

欠陥検出サイズは、数１０ｎｍ〜数１０μｍのゴミ等の異物が画素非点灯となることが分かっているため、それに合わせた検出能力として、例えば１００ｎｍを検出可能なカメラとするが、検出感度を上げすぎると誤検出が多くなることや、検査に時間を要する等の悪影響もあるため、製品作製環境や、検出したい欠陥サイズ、生産数量などを考慮して、適正な検出サイズを選定することが望ましい。

撮像された画像を使用し、一般的に使用されているパターンマッチング方式や比較検査方式を用いて検査して欠陥を検出し、ＸＹ座標系のデータとして記録しておく。データフォーマットは特に制約はないが、一般的なパソコンで記録可能なファイル形式（データファイル形式、テキストファイル形式、ＣＳＶファイル形式など）を用いるのが良い。記録内容は、例えば欠陥の位置情報（Ｘ座標、Ｙ座標）、欠陥サイズ、欠陥の種類（白欠陥、黒欠陥、透過欠陥、反射欠陥）、等を記録するのが望ましい。

従来の方式では、アニロックスロール１０４から印刷版１０１、更には被印刷基板１０６へとインキを転写することで所望のインキパターンを得ることができるが、その際、印刷版１０１の凸部パターン上に欠けや突起、もしくは付着異物などが存在した場合に、印刷する全ての被印刷基板１０６上にそれらに起因した印刷欠陥が発生してしまう問題がある。そこで本発明の検査用ロール２００を備え、前記検査用ロール２００上に転写されたインキパターンに生じた欠陥を検査する転写インキパターン検査手段２０２を用いることにより、被印刷基板１０６にインキパターンを形成する前に、検査用ロール２００にインキパターンを転写形成し、被印刷基板１０６に印刷することなく、印刷版１０１の凸部パターン上の欠けや突起、もしくは付着異物などに起因して発生するインキパターンの欠陥を検出可能となり、不良品の発生を未然に防ぐことが可能となる。

図３に示すように、本発明の実施の形態に係る検査用ロール洗浄手段３００は、検査用ロール２００の下面が内部に貯えられた洗浄液に浸漬するように設置された貯液槽３０２と、検査用ロール２００の表面がロールの回転に伴い貯液槽３０２に貯えられた洗浄液に浸漬された後、洗浄液から露出した場所において、検査用ロール２００の表面に洗浄液を噴きつけることができるように配置された洗浄液供給ノズル３０３を備える。また、検査用ロール乾燥手段３０１は、洗浄液供給ノズル３０３で検査用ロール２００に噴きつけられ付着した洗浄液に対し、窒素またはクリーンエアを吹き付けられるように配置された乾燥ノズル３０４を備え、上記検査用ロール洗浄手段３００と検査用ロール乾燥手段３０１により、検査用ロール２００の表面を清浄な状態に保つ。なお、本実施の形態では、検査用ロール洗浄手段３００として、貯液槽３０２と洗浄液供給ノズル３０３、並びに検査用ロール乾燥手段３０１として乾燥ノズル３０４による構成を示したが、これらに限定されるものではなく、検査用ロール２００の表面を清浄にできる手段であれば適用可能であり、貯液槽３０２と洗浄液供給ノズル３０３のいずれかがない構成、または別の手段が追加された構成、または別の手段による構成、例えばドクターによる掻き取り、布による拭き取りなどでも良い。これにより、全ての被印刷基板に対して毎回、転写前に検査が可能となるが、生産性との兼ね合いから、検査ロール２００を使用した欠陥検査の頻度を必要に応じて小さくしても良い。

図６に当該印刷版を版胴へ巻きつけた版から被印刷基板へのインキパターンの転写方法を示す。版パターン６０１の凹凸形状上面部６０２から被印刷基板へインキ６０３を転写する方法や凹凸形状底面のくぼみ部６０４から被印刷基板へインキ６０３を転写する方法がある。

本発明の印刷装置における検査方式では、被印刷基板の座標位置を事前に捉えておくことで、欠陥部を被印刷基板の所望の場所から外すことが可能で、被印刷基板間で共通の転写欠陥となり、ロットアウトとなる生産品を作製することを回避できる。

被印刷基板の座標位置を事前に捉える手段としては、例えば、図４で示す定盤位置変更機構４０２に、被印刷基板における座標位置の情報として被印刷基板の設計図面の座標位置を事前に読み込ませておき、一方で当該印刷版上にも被印刷基板と同位置にマーキングして印を付けておくことで、定盤位置変更機構４０２は、定盤位置変更機構４０２と同期したマーキング位置からの距離をロール検査装置２０１で把握し、被印刷基板の所望の位置に転写するよう相対的に位置を移動定盤１０７により移動することが出来る。

またその逆の方式も可能で、当該印刷版の欠陥の座標位置の情報を定盤位置変更機構４０２に事前に読み込ませておくことで欠陥位置を把握でき、被印刷基板と同期したマーキング位置からの欠陥転写位置を、相対的に座標位置を移動することで、所望の位置に印刷することが可能であるが、どちらの方式を選択するかは使用する被印刷基板や印刷装置の仕様により選択することができる。

欠陥位置を被印刷基板で相対的に移動する方法として自動化した方法を用いてもよいが、所望のパターン位置を得るには検査用カメラ撮像モニター４０１を具備させ、手動で位置を変更できる機構であってもよい。その双方を具備する機構でもよい。また、欠陥位置を回避する方法は前記座標位置入力だけで無く、欠陥位置を把握することで、版胴１０２と移動定盤１０７で周速差をつけることで相対的な位置を移動することも可能である。

図５に定盤位置変更機構４０２を用いて欠陥位置を相対的に移動した場合と移動しない場合における、所望の位置での印刷結果の例を示す。図５に示したように、例えば、所望の画素位置に検査ロール上の転写欠陥５０３（インキが転写されなかった欠陥）が重なる場合、本印刷装置に具備した検査機構がある場合に、その欠陥位置を画素から外すような相対的な移動有りの場合５０２の操作を行うことで、画素内にインキがない状態を防ぐことができる。これを用いない場合、すなわち相対的な移動無しの場合５０１に示したように、検査ロール上の転写欠陥５０３が画素と座標位置が一致し、被印刷基板上の転写欠陥５０４が発生する。また、被印刷基板上の転写欠陥５０４を回避する方法としては、版胴１０２と移動定盤１０７で同期している周速に速度差をつけることで、所望のパターン位置を相対的に移動することでも前記相対的な移動有りの場合５０２と同等の効果が得られる。

以上、本発明の実施の形態に係る構成を説明したが、上記の印刷装置により印刷版の凸部パターン上の欠けや突起、付着異物に起因して発生するインキパターン欠陥を検査用ロール上にて検出し、その欠陥位置を避けて被印刷基板にインキパターンを転写できることを示した。本発明は高分子有機ＥＬディスプレイに限定されるものではなく、凸版印刷法で形成する高精細のパターニング技術、例えば金属インキによる配線印刷、カラーフィルター等の着色インキの印刷などにおいて好適に実施が可能である。

以下に、発明を実施するための形態ついて実施例を用いて具体的に示す。なお、００５２段から００５６段に示す被印刷基板の作製、有機発光層形成用有機発光材料の調製、印刷用凸版の製造は実施例、比較例ともに共通である。

（被印刷基板の作製）
被印刷基板として、支持体上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタと、その上方に形成された平坦化層と、平坦化層上にコンタクトホールによって前記薄膜トランジスタと導通が図られている画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。

次にこの被印刷基板上に設けられている画素電極の端部を被覆し、画素を区画するような形状で隔壁を形成した。隔壁の形成は、日本ゼオン社製ポジレジストＺＷＤ６２１６−６をスピンコータにて基板全面に厚み２μｍで形成した後、フォトリソグラフィー法によって隔壁を形成した。画素サイズは長辺方向１２０μｍ、短辺方向３５μｍであり長辺方向の画素間の隔壁は１０μｍである。

画素電極上にスピンコート法により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）１．５ｗｔ％水溶液を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（５Pａ〜１０Ｐa）、１００℃で１時間乾燥することで、被印刷基板を作製した。

（有機発光層形成用有機発光材料の調製）
赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の３色からなる以下の有機発光材料を調製した。
赤色発光インク（Ｒ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１ｗｔ％溶液
緑色発光インク（Ｇ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１ｗｔ％溶液
青色発光インク（Ｂ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１ｗｔ％溶液

（印刷用凸版の製造）
前述の感光性樹脂材（日本ゼオン社製ポジレジストＺＷＤ６２１６−６）に対し、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の画素領域に対応して上記の被印刷基板の画素幅である２５μｍのストライプ状の開口と１２５μｍの遮光部が形成された合成石英基材のクロムマスクを樹脂凸版パターンの原版とし、このクロムマスクをプロキシミティ露光装置にセットしたものを用いて樹脂凸版を露光した。プロキシミティギャップは１００μｍで、露光量は４００ｍＪ／ｃｍ^２とした。露光の後、ライン搬送式スプレー現像機を用いて現像液である純水を噴射し現像パターンを得た。なお、有機ＥＬディスプレイの作製のために、赤、青、緑の各色用に印刷用凸版を作製した。

（有機ＥＬ素子の製造）
＜実施例１＞
作製した前記の印刷用凸版を本発明の印刷装置の版胴に固定した。これと前記有機発光材料を用いて、被印刷基板に対し、各色各々の版を用いて印刷をおこなった。有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層がストライプ状に並ぶように印刷した。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った。形成されたパターン各色の平均膜厚は１０２ｎｍだった。乾燥の後、印刷により形成した有機発光層上にカルシウムを１０ｎｍ真空蒸着にて成膜し、さらにその上に銀を３００ｎｍ真空蒸着し、最後にガラスキャップを用い封止をおこない本発明の有機ＥＬ素子を作製した。この有機ＥＬ素子の発光状態を確認したところ、非発光画素を確認した。この非発光画素の座標位置と当該凸版にあたる同座標位置を確認したところ、当該凸版が長辺方向５μｍ、短辺方向２５μｍの欠けを確認し、画素に対して長辺方向中央部（６０μｍ）に位置していることを確認した。

本発明の印刷装置を用い、検査用ロール上に転写された欠陥箇所を前記被印刷基板の印刷方向に対し、６０μｍだけ上方にずらせて隔壁上に座標位置が来るよう被印刷基板に対し、凸版欠陥座標位置を相対的に移動させ印刷したところ、前記で確認した非発光画素部は発光していた。また、６０μｍだけ下方にずらせて隔壁上に座標位置が来るよう被印刷基板に対し、凸版欠陥座標位置を相対的に移動させ印刷しても同じ結果となったことを確認した。

また使用した検査用ロールを洗浄し、乾燥させ、再び検査用ロールに印刷したところ、同位置に欠陥があり、該凸版の欠けが非発光画素の原因であった。次回印刷から相対的に移動した座標位置で印刷することで、被印刷基板を損なうことなく、印刷することができた。

＜実施例２＞
実施例１と同じ凸版を用い同じ方法にて、有機ＥＬ素子を作製し、非発光画素を確認した。この非発光画素の座標位置と当該凸版にあたる座標位置を確認したところ、当該凸版が長辺方向５μｍ、短辺方向２５μｍの欠けを確認し、画素に対して長辺方向中央部（６０μｍ）に位置していることを確認した。

これに対して、本発明の印刷装置の版胴の回転速度を被印刷基板が載置されている基板定盤速度より速く印刷した。この印刷の場合、被印刷基板に対し、前記非発光画素の印刷方向６０μｍほど凸版欠陥座標位置を相対的に上部へ移動させ隔壁上に欠陥部を印刷して有機ＥＬ素子を作製したところ、前記非発光画素部は発光していた。

また使用した検査用ロールを洗浄し、乾燥させ、再び検査用ロールに印刷したところ、同位置に欠陥があり、該凸版の欠けが非発光画素の原因であった。次回印刷から相対的に移動した座標位置で印刷することで、被印刷基板を損なうことなく、印刷することができた。

＜実施例３＞
実施例１と同じ凸版を用い同じ方法にて、有機ＥＬ素子を作製し、非発光画素を確認した。この非発光画素の座標位置と当該凸版にあたる座標位置を確認したところ、当該凸版が長辺方向５μｍ、短辺方向２５μｍの欠けを確認し、画素に対して長辺方向中央部（６０μｍ）に位置していることを確認した。

これに対して、版胴の回転速度を被印刷基板が載置されている基板定盤速度より遅く印刷した。この印刷の場合、被印刷基板に対し、前記非発光画素の印刷方向６０μｍほど相対的に下部へ移動させ隔壁上に欠陥部を印刷したところ、前記非発光画素部は発光していた。

また使用した検査用ロールを洗浄し、乾燥させ、再び検査用ロールに印刷したところ、同位置に欠陥があり、該凸版の欠けが非発光画素の原因であった。次回印刷から相対的に移動した座標位置で印刷することで、被印刷基板を損なうことなく、印刷することができた。

＜比較例１＞
実施例１〜３で使用したのと同じ凸版を本発明の印刷装置の版胴に固定した。また、本発明の印刷装置から検査用ロールを外した。本発明の印刷装置にて前記有機発光材料を用いて、被印刷基板に対し、各色各々の版にて印刷をおこなった。有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層がストライプ状に並ぶように印刷した。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った。形成されたパターン各色の平均膜厚は１０２ｎｍだった。乾燥の後、印刷により形成した有機発光層上にカルシウムを１０ｎｍ真空蒸着にて成膜し、さらにその上に銀を３００ｎｍ真空蒸着し、最後にガラスキャップを用い封止をおこない有機ＥＬ素子を作製した。この有機ＥＬ素子の発光状態を確認したところ、非発光画素を確認した。この非発光画素の座標位置と当該凸版にあたる同座標位置を確認したところ、当該凸版が長辺方向５μｍ、短辺方向２５μｍの欠けを確認し、画素に対して長辺方向中央部（６０μｍ）に位置していることを確認した。さらに印刷を続けたところ同箇所に同欠陥が転写されたため、この位置による欠陥が非発光画素になった要因であることを確認した。

１０１・・・印刷版
１０２・・・版胴
１０３・・・インキパン
１０４・・・アニロックスロール
１０５・・・ドクター
１０６・・・被印刷基板
１０７・・・移動定盤
２００・・・検査用ロール
２０１・・・ロール検査装置
２０２・・・転写したインキパターンの検査手段
２０３・・・照明手段
２０４・・・検査用カメラ
３００・・・検査用ロール洗浄手段
３０１・・・検査用ロール乾燥手段
３０２・・・貯液槽
３０３・・・洗浄液供給ノズル
３０４・・・乾燥ノズル
４０１・・・検査用カメラ撮像モニター
４０２・・・定盤位置変更機構
４０３・・・相対的な移動座標
５０１・・・相対的な移動無しの場合
５０２・・・相対的な移動有りの場合
５０３・・・検査ロール上の転写欠陥
５０４・・・被印刷基板上の転写欠陥
６０１・・・版パターン
６０２・・・凹凸形状上面部
６０３・・・インキ
６０４・・・凹凸形状底面のくぼみ部
７００・・・支持基台

Claims (6)

1. 印刷版と、この印刷版からインキパターンを転写する被印刷基板を載置し印刷版との相対的な位置を調整することが可能な移動定盤と、前記被印刷基板の代わりに前記印刷版からインキパターンを転写し検査するための検査ロールと、前記検査ロールに転写されたインキパターンを検査するためのロール検査装置と、前記移動定盤の位置を変更し前記被印刷基板と前記印刷版との相対的な位置を調整するための定盤位置変更機構とを備えた印刷装置であって、
   前記ロール検査装置は、検査ロールに転写されたインキパターンの欠陥の有無及びその位置を検査する機能を有しており、
   前記定盤位置変更機構には、前記被印刷基板の座標位置と前記検査ロールの座標位置とが互いに関連付けて予め入力されており、かつ、前記定盤位置変更機構は、前記ロール検査装置による検査情報に基づいて、前記印刷版と前記移動定盤との相対的な位置を調整する機能を有することを特徴とする印刷装置。
2. 前記ロール検査装置は、前記検査ロールに転写された前記インキパターンを照明する照明手段と、前記インキパターンを撮像するための検査用カメラを備えていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 検査用ロール洗浄手段と検査用ロール乾燥手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記印刷版が凸版であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の印刷装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の印刷装置を使用した印刷方法であって、
   前記印刷版から前記検査ロールにインキパターンを転写する工程と、
   前記検査ロールに転写された前記インキパターンの欠陥の有無及びその位置を検査する工程と、
   前記インキパターンに欠陥があった場合には、この検査情報に基づいて、前記被印刷基板の所望の位置に前記欠陥が位置するように、前記印刷版と前記移動定盤との相対的な位置を調整する工程と、
   を備えることを特徴とする印刷方法。
6. 前記印刷版が版胴に取り付けられており、
   印刷版と移動定盤との相対的な位置を調整する前記工程が、版胴と前記移動定盤との間に速度差を持たせることで実施するものであることを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。