(57)【要約】【課題】有機エレクトロルミネッセンス素子の製造工程途中において、基板上に発光層を形成した後、素子を劣化させずに欠陥を検出することが可能な製造装置を提供する。【解決手段】透明電極と対向電極との間に有機エレクトロルミネッセンス層が介在されている有機エレクトロルミネッセンス素子からなる画素を複数備えた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置であって、装置内を不活性ガスで満たし、酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とする機構と、前記基板に７８０ｎｍ以下の可視光乃至紫外線光を照射する機構を有する機構と、前記基板に照射した光の透過光、反射光、散乱光、若しくは前記照射光により励起された有機エレクトロルミネッセンス層からの発光の光学像を観測し、有機エレクトロルミネッセンス層の欠陥を検出する機構を有する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置とする。【選択図】図５
2010218814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極と対向電極との間に有機エレクトロルミネッセンス層が介在されている有機エレクトロルミネッセンス素子からなる画素を複数備えた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置であって、
（イ）装置内を不活性ガスで満たし、酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とする機構
（ロ）前記基板に７８０ｎｍ以下の可視光乃至紫外線光を照射する機構を有する機構
（ハ）前記基板に照射した光の透過光、反射光、散乱光、若しくは前記照射光により励起された有機エレクトロルミネッセンス層からの発光の光学像を観測し、有機エレクトロルミネッセンス層の欠陥を検出する機構
を有することを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項２】
前記イの機構において、前記装置内を満たす不活性ガスとして窒素を用いることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項３】
装置内の圧力を装置外部の圧力よりも５Ｐａ以上陽圧にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項４】
パネル基板を出し入れする口に、ラビリンス機構が設けられてい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有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項５】
パネル基板を出し入れする口に、窒素カーテンが設けられてい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有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項６】
パネル基板の断面高さがｈ１である場合、パネル基板を出し入れする口の高さｈ２が、
ｈ１＜ｈ２≦（ｈ１＋１ｍｍ）を満たすことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項７】
パネル基板を装置内でフィルム上に乗って移動させる機構を有することを特徴とする、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項８】
有機エレクトロルミネッセンスパネルの欠陥画素部に、光硬化樹脂を塗布し、前記樹脂を可視光乃至紫外線光にて硬化させる機構を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
【請求項９】
透明電極と対向電極との間に有機エレクトロルミネッセンス層が介在されている有機エレクトロルミネッセンス素子からなる画素を複数備えた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法であって、
パネル基板に不活性ガス雰囲気下にて７８０ｎｍ以下の可視光乃至紫外線光を照射し、
前記パネルの光学像を観測し有機エレクトロルミネッセンス層の欠陥を検出する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項１０】
有機エレクトロルミネッセンスパネルの欠陥画素部に、光硬化樹脂を塗布し、前記樹脂を可視光乃至紫外線光にて硬化させ、
前記樹脂とともにそれに付着した有機エレクトロルミネッセンス層を剥離する工程を有することを特徴とする、請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子製造方法に関する。特に、工程途中において行う欠陥検査に用いる検査装置並びに検査法、欠陥部のリペア装置並びにリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は陽極と陰極との間に有機発光層が挟持された構造をもつ発光素子で、電圧の印加により陽極から正孔、陰極から電子が注入され、この正孔と電子の対が有機発光層表面あるいは内部で再結合することによって発生したエネルギーを光として取り出す素子である。発光層に有機物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は古くから研究されていたが発光効率の問題で実用化が進展しなかった。これに対し、１９８７年にＣ．Ｗ．Ｔａｎｇにより有機層を発光層と正孔輸送層の２層に分けた積層構造の有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、低電圧で高効率の発光が確認され（非特許文献１等参照）、それ以降有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究が盛んに行われている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いられる有機材料は、低分子の材料と高分子の材料とに分類されている。発光層の形成方法は材料によって異なり、低分子材料は主に蒸着法で成膜させる方法が用いられ、高分子材料は溶剤に溶解あるいは分散させて基板上に塗布する方法が行われている。また、有機エレクトロルミネッセンス素子をフルカラー化するために発光層をパターニングする手段としては、低分子系材料を用いる場合は、所望の画素形状に応じたパターンが形成されたマスクを用いて、異なる発光色の発光材料を所望の画素に対応した部分に蒸着し形成する方法が行われている。この方法は所望の形状に薄膜を均一に形成するには優れた方法であるが、マスクの精度の点から蒸着される基板が大型になると、パターンの形成が困難になるという問題点がある。
【０００４】
一方、高分子系材料を用いる場合は、主にインクジェット法によるパターン形成と、印刷によるパターン形成方法が提案されている。例えば、特開平１０−１２３７７号公報に開示されているインクジェット法は、インクジェットノズルから溶剤に溶かした発光層材料を基板上に噴出させ、基板上で乾燥させることで所望のパターンを得る方法である。しかしながら、ノズルから噴出されたインク液滴は球状をしている為、基板上に着弾する際にインクが円形状に広がり、形成したパターンの形状が直線性に欠ける、あるいは着弾精度が悪くパターンの直線性が得られないという問題点がある。これに対し、例えば、特開２００２−３０５０７７号公報では、予め基板上にフォトリソグラフィなどを用いて、撥インク性のある材料でバンクを形成し、そこにインク液滴を着弾させることで、バンク形状に応じてインクがはじき、直線性のパターンが得られるという方法が開示されている。しかし、はじいたインクが画素内に戻るときに画素内部でインクが盛り上がり、画素内の有機発光層の膜厚にばらつきができてしまうという問題が残る。
【０００５】
そこで、低分子有機発光材料にかえて、有機高分子発光材料を溶剤に溶解あるいは分散させてインキ化し、このインキを印刷法によりパターニングする方法が提案され、具体的には凸版印刷による方法、反転印刷による方法、スクリーン印刷による方法などが提案されている。特に凸版印刷はパターン形成精度、膜厚均一性などに優れ、印刷法による有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法として適している。
【０００６】
インクジェット法、印刷法といったウェットプロセスによるパターン形成の場合、インキを基板上にパターニングして発光層を形成する工程は通常大気下、あるいは窒素雰囲気下で行われ、その後インクの乾燥を行ったあと、蒸着機で陰極を真空蒸着する。また、トップエミッションタイプの素子は蒸着機の代わりにスパッタで電極を形成することもある。電極が形成された基板はさらに封止、断裁工程を経たあと、駆動回路を実装することでパネルを駆動、発光させることが可能になる。
【０００７】
しかしながら発光層形成工程において何らかの不具合が発生し、パターンに欠陥が生じた場合、駆動回路を取り付けて発光を確認するまで、その不具合を認知することが出来ない。しかも不具合の内容によっては形成した発光層のパターン全てに連続して不具合が発生する場合があり、この場合、パネルの欠陥を認知した段階では欠陥の発生を確認した基板の後に有機発光層パターン形成工程を通過した全ての基板で不具合が発生してしまっていることになり、これらの基板のロスは大きな問題になる。
【０００８】
この問題への対応として、特許文献１では基板に有機層及び電極を蒸着する工程と封止工程の間で真空中又は乾燥雰囲気中で検査を行うことで不良を早期に発見し工程ロスを削減する製造方法が開示されている。また、特許文献２では連続シート状基板を使用し、ロールツーロール方式で形成工程完了後の欠陥情報より前工程を制御することにより、欠陥発生部分に対する追加の処理を省くことでロスを減少させる製造方法が開示されている。
【０００９】
連続して発生する不具合の例として、インクジェット法ではノズルの詰まり、汚れが挙げられ、印刷法では版やアニロックスロール、ドクターブレードの汚れが挙げられる。そのため、基板上に発光層を形成した後、可能な限り早期に基板上の発光層パターンの欠陥検査を実施し、不良基板の連続発生を防止することが好ましい。
【００１０】
また、インクジェット法、印刷法といったウェットプロセスによるパターン形成の場合、主に基板の有機エレクトロルミネッセンス層の形成面を上向きにして製造を行うため、環境に存在するゴミや塵などが基板上に乗りやすい。この様な異物が有機エレクトロルミネッセンス素子上に存在すると、ダークスポットや短絡などの発光欠陥の原因となる。
【００１１】
この様な異物による欠陥への対応策としては、主にレーザーリペア法（例えば特許文献３参照）が広く用いられている。しかしながら、レーザーリペア法はレーザ照射部位が非発光部となるため好ましくない。
【００１２】
基板上に形成されたパターンの欠陥を検査する方法としては光学検査が広く行われている。光学検査は基板上のパターン画像をカメラあるいはラインセンサで取り込み、画像処理、欠陥判定を行ってパターン形成の合否を判定する。欠陥を抽出する方法としてはダイツーダイ比較と呼ばれる検査方法や輪郭抽出を行う方法、あるいは隣接パターンとの比較を行う方法がある。このうち、隣接パターンとの比較を行う方法は同じパターンが規則的に並んでいる基板の検査に適しており、フラットパネルディスプレイの画素欠陥検査方法として広く用いられている。
【００１３】
特許文献３では、画像を得るために検査対象の中間品の有機エレクトロルミネッセンス層に照射される紫外線の光量を必要最小限に制限することで、検査の際における紫外線の累積照射量による有機エレクトロルミネッセンス層の劣化を防止する検査方法ならびに検査方法が開示されている。しかしながら、有機発光層に用いられている材料は酸素存在下において紫外光あるいは可視光に極めて弱く、光の照射によって材料が劣化し、有機エレクトロルミネッセンス素子を作成しても、効率や寿命の低下が発生する。そのため、上記のような方法での光学欠陥検査は好ましくない。
【００１４】
特許文献５では、パネル基板内に検査用画素形成領域を配置しその箇所のみを検査する方法が提案されている。この方法では、前述の観測光の照射による劣化は考慮しなくて良くなるが、基板上にパネル化されない無駄なスペースを設ける必要があり、且つ、インキジェットノズルの不良により連続発生する欠陥にしか対応できない。
【００１５】
また、発光層パターン形成後の電極（陰極）形成工程は上述のように真空プロセスで行われるため、大気下での光照射を避けるために基板を真空チャンバに投入した後で光学検査を行うことも可能であるが、一般に光学欠陥検査装置は検査時間短縮のため１回のスキャン、あるいは１往復のスキャンで基板全面の画像を取り込むことが可能になるように、基板サイズおよび、解像度、カメラ視野に応じた台数のカメラが並置されており、装置は大掛かりなものになっている。そのため、この欠陥検査装置を真空チャンバ内に設置するためには、チャンバの容積を大きくする必要があり、真空排気を含めると装置全体でコストがかさむため好ましくない。
【００１６】
また、これら問題点を解決するために赤外線光を用いて検査を用いることも考えられるが、赤外線光による画像を処理するための検出器はあまり広く用いられていないため汎用の検査機を流用することが出来ず、装置が高価となる恐れがある。
【００１７】
また、有機エレクトロルミネッセンスパネルに用いられる導電性物質は赤外領域に吸収を持つ場合が多いため、観測を妨げる場合があり得る。一方、有機エレクトロルミネッセンス層に用いられる有機材料は可視光乃至紫外線光の吸収により、特徴的なスペクトルを持つ強い発光を示す物が多いため、検出が容易に行えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００１−２９１５８５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３５７号公報
【特許文献３】特開２００４−２２７８５２号公報
【特許文献４】特開２００６−３２９８１９号公報
【特許文献５】特開２００４−２００１５８号公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ、Ｓ．Ａ．ＶａｎＳｌｙｋｅ、ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、５１巻、９１３頁、１９８７年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は有機エレクトロルミネッセンス素子の製造工程途中において、基板上に発光層を形成した後、可能な限り早期に基板上の発光層パターンの欠陥検査を実施し、発光層のパターン欠陥を検出することでパターン形成不良基板を早期に発見し、
更にはその欠陥部位をリペアすることにより
ラインの生産効率を向上させることが可能な製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者は前記の課題を克服するために鋭意検討を行った結果、本発明を得るに至った。本発明の請求項１に係る発明は、透明電極と対向電極との間に有機エレクトロルミネッセンス層が介在されている有機エレクトロルミネッセンス素子からなる画素を複数備えた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置であって、
（イ）装置内を不活性ガスで満たし、酸素濃度を１００ｐｐｍ以下とする機構
（ロ）前記基板に７８０ｎｍ以下の可視光乃至紫外線光を照射する機構
（ハ）前記基板に照射した光の透過光、反射光、散乱光、若しくは前記照射光により励起された有機エレクトロルミネッセンス層からの発光の光学像を観測し、有機エレクトロルミネッセンス層の欠陥を検出する機構
を有することを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２２】
請求項２に係る発明は、前記（イ）の機構において、前記装置内を満たす不活性ガスとして窒素を用いることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２３】
請求項３に係る発明は、装置内の圧力を装置外部の圧力よりも５Ｐａ以上陽圧にすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２４】
請求項４に係る発明は、パネル基板を出し入れする口に、ラビリンス機構が設けられてい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有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２５】
請求項５に係る発明は、パネル基板を出し入れする口に、窒素カーテンが設けられてい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有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２６】
請求項６に係る発明は、パネル基板の断面高さがｈ１である場合、パネル基板を出し入れする口の高さｈ２が、
ｈ１＜ｈ２≦（ｈ１＋１ｍｍ）を満たすことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２７】
請求項７に係る発明は、パネル基板が、装置内でフィルム上に乗って移動することを特徴とする、請求項６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２８】
請求項８に係る発明は、有機エレクトロルミネッセンスパネルの欠陥画素部に、光硬化樹脂を塗布し、前記樹脂を可視光乃至紫外線光にて硬化させる機構を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置である。
【００２９】
請求項９に係る発明は、透明電極と対向電極との間に有機エレクトロルミネッセンス層が介在されている有機エレクトロルミネッセンス素子からなる画素を複数備えた有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法であって、
パネル基板に不活性ガス雰囲気下にて７８０ｎｍ以下の可視光乃至紫外線光を照射し、
前記パネルの光学像を観測し有機エレクトロルミネッセンス層の欠陥を検出する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００３０】
請求項１０に係る発明は、有機エレクトロルミネッセンスパネルの欠陥画素部に、光硬化樹脂を塗布し、前記樹脂を可視光乃至紫外線光にて硬化させ、
前記樹脂とともにそれに付着した有機エレクトロルミネッセンス層を剥離する工程を有することを特徴とする、請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子製造装置によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造工程途中において、基板上に発光層を形成した後、早期に基板上の発光層パターンの欠陥検査を実施し、発光層のパターン欠陥を検出することでパターン形成不良基板を早期に発見し、プロセス異常を早期に発見することで、ラインの生産効率を向上させることが可能な欠陥検査装置が提供できる。更には、その欠陥部位を容易にリペアする装置も提供できる。
【００３２】
本発明の請求項１に記載する発明によれば、
不活性ガスを用いるために、装置を真空対応にする必要がない。また、酸素濃度が十分に低い雰囲気下で測定を行うため、可視光乃至紫外線光を用いても光照射による有機エレクトロルミネッセンス層の劣化を防止できる。また、可視光乃至紫外線光を用いるため、赤外線対応の特殊な検出器を用いることなく欠陥検査が可能となる。
【００３３】
本発明の請求項２に記載の発明により、窒素を用いることで安価に不活性雰囲気を得ることが可能となる。
【００３４】
本発明の請求項３乃至７に記載の発明により、基板の出し入れに伴う外気混入並びに装置内酸素濃度上昇を抑えることが可能となる。
【００３５】
本発明の請求項８乃至１０に記載の発明により、欠陥部位の有機エレクトロルミネッセンス層を剥離し、別途再生することでリペアが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス製造装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス製造装置の基板搬入口の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス製造装置及び基板搬入・搬出口の概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス製造装置の概略図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係るリペア工程を示す概略断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態に係るリペア工程における有機エレクトロルミネッセンス素子基板のみを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。なお、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。
【００３８】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の構成）
本発明は有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置に係わる発明であるので、まず始めにその基本構成を成す有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板１０１、透明導電層１０２、有機エレクトロルミネッセンス層１０３、電極層１０４を備えている。
【００３９】
本発明の実施の形態に係る基板１０１は、透光性があり、ある程度の強度がある基板１０１なら制限はないが、具体的に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。０．２ｍｍ〜１ｍｍのガラス基板を用いれば、バリア性が非常に高い薄型の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製することができる。
【００４０】
本発明の実施の形態に係る透明導電層１０２は、基板１０１上に形成する。透明導電層１０２は、透明または半透明の電極を形成することのできる導電性材料なら特に制限はない。具体的には酸化物としてインジウムと錫との複合酸化物（以下、「ＩＴＯ」という）、インジウムと亜鉛との複合酸化物（以下、「ＩＺＯ」という）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム及び亜鉛アルミニウム複合酸化物等を用いることができる。上記、導電性材料の中で、低抵抗であること、対溶剤性があること、透明性があること等からＩＴＯを好ましく用いることができる。なお、本発明の実施の形態においては、透明導電層１０２を陽極または透明電極とする。
【００４１】
透明導電層１０２は、基板１０１上に真空蒸着法またはスパッタリング法により成膜することができる。また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウムなどの前駆体を基板１０１上に塗布後、熱分解により酸化物を形成する塗布熱分解法等により形成することができる。あるいは、金属としてアルミニウム、金、銀等の金属が半透明状に真空蒸着法を用いて蒸着されたものを用いることができる。あるいはポリアニリン等の有機半導体も用いることができる。
【００４２】
透明導電層１０２は、必要に応じてエッチングによりパターニングを行う、またはＵＶ処理、プラズマ処理などにより表面の活性化を行ってもよい。
【００４３】
図示しないが、透明導電膜１０２の形成後に、透明導電膜１０２の端部を覆うようにして隔壁を形成してもよい。隔壁は絶縁性を有する必要があり、隔壁の材料は、感光性の材料を用いることができ、感光性の材料としてノボラック樹脂及びポリイミド樹脂を用いることができる。
【００４４】
本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス層１０３は透明導電層１０２上に形成する。有機エレクトロルミネッセンス層１０３は、単層若しくは複数の機能性層を積層させてもよい。有機エレクトロルミネッセンス素子の場合では、陽極（透明導電層１０２）及び陰極（後述する）の電極間に有機発光層１０３ｂを設ける必要がある。機能性層としては正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の電荷輸送層１０３ａを設けることができ、その構成は任意である。なお、本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス層１０３は電荷輸送層１０３ａとして正孔輸送層を形成して、電荷輸送層１０３ａ上に有機発光層１０３ｂを形成する。
【００４５】
有機エレクトロルミネッセンス層１０３の膜厚は任意であるが、総膜厚としては５０ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。有機エレクトロルミネッセンス層１０３は、総膜厚が５０ｎｍより薄すぎると短絡が起き易くなり、総膜厚が１０００ｎｍより厚すぎると素子全体の抵抗が高くなるためである。
【００４６】
電荷輸送層１０３ａに用いる材料としては、一般に正孔輸送層の材料として用いられているものであれば良く、銅フタロシアニンやその誘導体、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル―Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１―ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系などの低分子も用いることができるが、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（ＰＶＫ）誘導体、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ等の高分子材料が成膜性の点から好ましい。また、ポリパラフェニレン（ＰＰＰ）等のポリアリーレン系、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等のポリアリーレンビニレン系等の導電性高分子若しくはポリスチレン（ＰＳ）等の高分子に、アリールアミン類、カルバゾール誘導体、アリールスルフィド類、チオフェン誘導体及びフタロシアニン誘導等の低分子の電荷輸送性を示す材料を混合した物を用いても良い。
【００４７】
本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子における有機発光層１０３ｂに用いる発光体としては、クマリン系、ペリレン系、ピレン系、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、白金錯体系、ユーロピウム錯体系等の低分子発光性色素を、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溶解若しくは高分子に共重合させたものや、ポリアリーレン系及びポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系等の高分子発光体を用いることができる。
【００４８】
また、有機エレクトロルミネッセンス層１０３を構成する層として、電荷輸送層１０３ａと有機発光層１０３ｂとの間に、インターレイヤ（図示せず）と呼ばれる層を設けても良い。インターレイヤに用いる材料としては、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等の高分子材料や、これらの高分子材料に芳香族アミンなどの低分子を混ぜた物を用いることができる。
【００４９】
通常、このインターレイヤは有機発光層１０３ｂとの混色を避けるため、インターレイヤの成膜後、有機発光層１０３ｂの形成前に、加熱処理により不溶化される。
【００５０】
インターレイヤの材料は低分子の場合は真空蒸着法を用いて成膜しても良いが、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルアニソール、ジメチルアニソール、安息香酸エチル、安息香酸メチル、メシチレン、テトラリン、アミルベンゼン、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、水等の単独または混合溶媒に溶解または分散させて塗布液として用い、スピンコート法、カーテンコート法、バーコート法、ワイヤーコート法、スリットコート法といったコーティング法や、凸版印刷法（フレキソ印刷法）、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法により成膜することができる。
【００５１】
ただし、有機エレクトロルミネッセンス素子をフルカラー表示させるには、有機発光層１０３ｂをＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）三色にパターニングする必要がある。このように、有機発光層１０３ｂをパターニングする際には、凸版印刷法（フレキソ印刷法）、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法を好適に用いることができ、発光色の異なる有機発光層１０３ｂを画素ごとにパターン形成することができる。
【００５２】
有機エレクトロルミネッセンス素子において、正孔輸送層や電子輸送層といった電荷輸送層１０３ｂは、隣接する画素への電流のリークを防止するために、画素ごとにパターニングすることが好ましい。この場合においても、凸版印刷法（フレキソ印刷法）、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法を好適に用いることができる。
【００５３】
電荷輸送層１０３ｂは、成膜後に適宜乾燥処理や加熱処理を行うことができる。特にウェットプロセスで成膜した場合には、その溶媒を揮発させる必要がある。
【００５４】
有機エレクトロルミネッセンス層１０３を成膜した後に、成膜の欠陥や異物の検査を行う事ができる。また、欠陥が見つかった場合には、本発明の実施の形態に係るリペア方法（後述する）にて、欠陥のあった画素の有機エレクトロルミネッセンス層１０３を剥離し、修復することができる。但し、有機エレクトロルミネッセンス層１０３を構成する材料によっては、加熱処理後に非常に剥離しにくく成る可能性がある。従って、検査並びに本発明の実施の形態に係るリペア方法は、リペアの対象となる層の加熱処理を行う前に実施するのが好ましい。
【００５５】
本発明の実施の形態に係る電極層１０４は有機エレクトロルミネッセンス層１０３の上に形成する。電極層１０４の材料は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ、Ｂａ及びＣａ等の金属単体を用いることができ、有機発光媒体材料と接する界面にＬｉやＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度はさんで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いることができる。または、電子注入効率と安定性とを両立させるため、仕事関数の低い金属と安定な金属との合金系、例えばＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いることができる。電極層１０４の形成方法は材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム法及びスパッタリング法を用いることができる。電極層１０４の膜厚は１０ｎｍ〜２０００ｎｍ程度が望ましい。なお、本発明の実施の形態に係る電極層１０４を陰極または対向電極とする。
【００５６】
各層間の密着性を向上させるために、電極層１０４を形成する前、後、若しくは前後共に有機エレクトロルミネッセンス素子基板１０１を加熱処理しても良い。
【００５７】
最後に、図示しないがこれらの有機機能性積層体（透明導電層１０２、有機エレクトロルミネッセンス層１０３及び電極層１０４）を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップと粘着剤とを用いて密閉封止し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。また、透光性基板１０１が可撓性を有する場合は封止剤と可撓性フィルムを用いて密閉封止をおこなう。
【００５８】
図２は、本発明の装置の概念図である。基板２０２は、有機エレクトロルミネッセンス層（１０３）が全て若しくは途中の層まで形成された状態で製造装置２０１に図示しない搬送方法にて搬入される。
【００５９】
製造装置２０１内は窒素などの不活性ガスにより置換され、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下と成るように保たれている。製造装置２０１内は、常に不活性ガスを吹き込むことで、酸素を含む外気が混入しないように装置外部よりも陽圧としている。装置内外の差圧は、装置内に外気が入らなければよいので、数〜数十Ｐａ程度高ければ良いが、５Ｐａ以上陽圧であれば、内部圧の変動により圧力差が逆転する恐れが少なくなり好ましい。また、差圧が大きくないため、製造装置２０１は真空チャンバや耐圧容器のような厳重な構造を取る必要が無く安価に準備可能となる。
【００６０】
製造装置２０１内には検出器２０３と観測光源２０４とが設置されている。検出器としては、高い分解能と短いタクトタイムを両立するためにもラインＣＣＤ（電荷結合素子）を用い、基板を移動させながら測定を行うようにすることが好ましい。検出器の配列や個数は、基板サイズや必要なタクトにあわせ適宜選択することが出来る。観測光源２０４としては、目的の波長にあわせハロゲンランプやキセノンランプ、水銀灯等を適宜選択し用いることが出来る。光源波長としては、発光層の吸収帯に対応する波長であれば発光を観測できるために好ましく、範囲としては２５０〜７８０ｎｍの可視光域から紫外線領域にかけての波長である。波長を選択するために光学フィルターなどを併用しても良い。また発光層色ごと波長の異なる複数の光源を用いてもよい。例えば、青色発光材料の発光を観測するためには水銀灯の２５０〜３５０ｎｍ程度の波長の光が好適に用いられ、不用な長波長光は光学フィルター（例えばＬ３７（ＨＯＹＡ製））によりカットすることが可能である。また、赤色蛍光材料の発光を観測するにはハロゲンランプやキセノンランプの５００ｎｍ程度の波長の光が好適に用いられる。この様に、観測対象にあわせ、光源及び光学フィルターを適宜選択可能である。観測光源２０４の形状としては、基板を均一に照射できれば特に制限はないが、ロッド状の物を用いると容易に均一な照射条件が得られるため好ましい。観測光源２０４の配置は、目的の観測法にあわせ適宜選択可能である。透過光測定を行うのであれば、光源は基板２０２に対して検出器２０３と反対側に設置する必要があるし、反射方式で測定を行うのであれば検出器と同じ側に適切な位置関係となるように設置すればよい。
【００６１】
有機エレクトロルミネッセンス層の最表層の観測を行う場合、小さな異物を発見するためには散乱反射を観測することが好ましい。また、最表層が発光層である場合には、目的の発光層の吸収スペクトルにあわせた波長を持つ観測光源を用い、検出器及び観測光源を発光層側に設置することが好ましい。
【００６２】
この様に観測された画像は画像処理装置（図示せず）で処理され、基板上の欠陥の有無を判定し、基板の合否を検査する。また、基板上の欠陥部位の情報を、後続のリペア工程などで用いることが可能である。
【００６３】
図３及び４は、製造装置２０１へ基板を搬入する方法を図示した物である。図３はラビリンス機構３０１を有する基板搬入口の模式図である。ラビリンス機構を設けることで、外気の炉内への進入を阻害する。図は、特開２００８−１２８５４４号公報に示されたラビリンス機構であるが、例えば特開２００６−１８５９８３号公報や特開平８−０２３１６１号公報に示された形状のラビリンス機構を用いても良い。製造装置２０１の基板払出口にも同様な機構を設け、装置内への外気進入を阻害することで、装置内へ導入する窒素の量を減らし、ランニングコストを抑えることが可能となる。
【００６４】
図４は製造装置２０１の基板搬入・払出口４０３を狭くすることで、装置内への外気進入を阻害する方法を図示した物である。図４（ａ）は基板進行方向に平行な断面での装置の基板搬入・払出口の概略図であり、図４（ｂ）は板進行方向に垂直な断面での装置の基板搬入・払出口の概略図である。基板搬入・払出口４０３のサイズは、基板２０２が衝突することなく通過できればよいが、基板２０２及び基板搬送フィルム４０１が振動した場合でも衝突の恐れが少なく、且つ外気が入らないようにするため、その高さを基板２０２の高さに１ｍｍ以下の余裕を持たせたサイズにすることが好ましい。基板搬送に、基板搬送フィルム４０１を用いることで、断面積を狭くすることが可能となる。基板２０１の上下振動を抑えるために、基板搬送フィルムはフィルムローラー４０２により十分なテンションをかける必要がある。従って、基板重量及びテンションに十分に耐えうる強度を有するフィルムを用いる必要がある。この様なフィルムとしては、アルミフィルム等が用いることが可能である。また、基板搬送フィルム４０１にかかる重量を低減させたり、十分なテンションを得たりするために、補助のフィルムローラーを適宜追加することが可能である。また、フィルム表面でのハレーションを防ぐために、フィルム表面にマット加工を施したり、フィルム表面を黒色にしてもよい。また、基板が通過しない際に基板搬入・払出口４０３の開口面積を減らすために別途フィルムを挟むゲートを設置しても良い。また、基板搬入・払出口４０３に窒素カーテンを設け、外気の進入を防いでも良い。
【００６５】
図５は、製造装置２０１内に、検査部５０５の他にリペア工程部を接続した場合の模式図である。リペア工程部は剥離剤塗工部５０６と剥離部５０７とを含む。剥離剤塗工部５０６に前後の部屋からの漏れ光が入り、剥離剤が反応してしまわないよう、基板が通過するスペース以外にしきりを設ける必要がある。また、剥離剤塗工部５０６は、剥離剤が反応する光さえ入らなければ大気下でも特に問題はないが、その前後の工程に必要な低酸素状態を維持しやすいよう、前後工程と同等な雰囲気にすることが好ましい。有機エレクトロルミネッセンス層剥離後には、別途、その剥離された画素に有機エレクトロルミネッセンス材料を補充する工程が必要となるが、この工程も前記材料が劣化しなければ大気下で実施しても構わない。その様な場合には製造装置２０１内に組み込む必要がないため、図５には図示しない。
【００６６】
図５の剥離剤塗工部５０６では、検査部５０５で検出された欠陥画素に、剥離剤塗布装置５０１を用いて剥離剤を塗布する。剥離剤の塗布方法としてはカラーフィルタのリペアに用いられている方法を用いることができ、例えば針方式、ディスペンス法及びインクジェット印刷法などが挙げられるが、速いタクトタイムを達成するためには、特にインクジェット方式を用いることが好ましい。
【００６７】
剥離剤として熱硬化樹脂を用いた場合には、それを硬化させるために熱を掛ける必要がある。しかし、熱を部分的にかけるのは困難なため、正常な画素にも熱がかかってしまい熱劣化を引き起こす恐れがある。一方、光硬化樹脂を用いた場合には、光照射が必要となる。この場合も正常な画素に光が当たるのは避けられないが、酸素がない状態で光を照射しても、有機エレクトロルミネッセンス材料は劣化しない。従って、剥離剤６０２としては光硬化樹脂を用いることが好ましい。
【００６８】
図５の剥離部５０７では、剥離フィルム５０２を押し当てローラー５０３にて押し、基板２０２上の剥離剤に接触させる。更に、その接触部に硬化ランプ５０４より光を照射し剥離剤を硬化させる。図では下方より光を照射しているが、搬送方法の都合などで下方からの照射が困難な場合には、押し当てローラーをガラス製とし、その上部から照射しても良い。その後、欠陥画素部の有機エレクトロルミネッセンス材料は、剥離フィルム、剥離剤と共に、基板２０２より除去される。
【００６９】
図６は、剥離工程を示した模式図である。抜け６０１ａや異物６０１ｂを有する欠陥画素６０１に剥離剤６０２を塗布する（図６（ａ）、（ｂ））。前記剥離剤６０２に、押し当てローラー５０３を用いて剥離フィルム５０２を接触させる。その際、他の欠陥のない画素に剥離フィルム５０２が接触し傷を付けてしまわぬよう、精密なギャップ調整が必要である。この接触部に、遮光板５０８を介して硬化ランプ５０４の光を照射し、剥離剤を硬化させる（図６（ｃ））。光照射後、欠陥画素部の有機エレクトロルミネッセンス材料は、剥離フィルム、剥離剤と共に、基板２０２より除去される（図６（ｄ））。その後、別途、欠陥画素６０１に除去された有機エレクトロルミネッセンス材料を補充することでリペアが行われる。
【００７０】
図７は、図６（ａ）〜（ｄ）に示した欠陥を有する有機エレクトロルミネッセンス層６０１が除去され、その後、修復される様子を有機エレクトロルミネッセンス素子基板２０２のみを用いて示したものである。
【実施例１】
【００７１】
以下に本発明の具体的実施例について説明する。
【００７２】
＜製造装置＞
図２に示された装置の基板搬入搬送口に、図３で示される様なラビリンス機構を設けた装置を用意した。検査部には、ＴＦＴやカラーフィルタなどのフラットパネルディスプレイ用欠陥検査装置として用いられる隣接画素比較検査方式の基板欠陥検査装置を流用し、光源にはキセノンランプ並びに水銀灯を用い、適宜切り替えが行えるようにした。基板は、図４に示された方式で搬送し、搬送フィルムにはアルミフィルム上に酸化クロムをスパッタ法で付着させたものを用いた。
【００７３】
＜有機発光層の作成＞
目的の画素形状を形成したＴＦＴ基板を準備し、中性洗剤でよく洗浄した後、洗剤溶液中で５分間超音波洗浄をおこなった。次に、純水でよくすすいだ後、純水で１０分間超音波洗浄を行った。洗浄後、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）飽和蒸気下において基板上の水分を十分に乾燥させた。この基板上に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）とポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の１．５ｗｔ％水溶液（スタルク社製ＣＨ８０００）をスピンコート法によって塗布、ベークし、膜厚４０ｎｍの薄膜を形成して、被印刷基板を作製した。
【００７４】
別途、鉄とニッケルの合金でニッケル含有率３６％であり厚みが０．２ｍｍである金属基材上に、ポリアミド系感光性樹脂層を０．３ｍｍ有する版材を用意した。この版材に対し、フォトマスクを介して露光し、水現像することで、ストライプ状の凸部パターンを有する印刷用凸版を得た。得られた印刷用凸版の凸部のライン幅は１００μｍ、ピッチは３５０μｍであった。
【００７５】
次に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色からなる以下の有機発光インキを調製した。
赤色発光インキ（Ｒ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１質量％溶液（住友化学社製赤色発光材料・・・商品名Ｒｅｄ１１００）
緑色発光インキ（Ｇ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１質量％溶液（住友化学社製
緑色発光材料・・・商品名Ｇｒｅｅｎ１３００）
青色発光インキ（Ｂ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１質量％溶液（住友化学社製
青色発光材料・・・商品名Ｂｌｕｅ１１００）
前述した印刷用凸版を枚葉式の凸版印刷装置に固定し、これと上記の有機発光インキを用いて、前述した被印刷基板に対し、印刷を各色についておこなった。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。
【００７６】
＜画像検査＞
以上のようにして得られた、有機発光層パターンが形成されたＴＦＴ基板を、前述した製造装置により画像検査を行ったところ、キセノン光を用いた場合には赤色発光インキの発光により鮮明な画像が得られ、水銀灯を用いた場合には全ての発光材料より発光が観測され、鮮明な画像が得られた。それらの画像を検査判定用に処理し、隣接画素同士での輝度値比較を行うことによって欠陥検査を行うことが出来た。
【００７７】
欠陥検査を実施した基板は、次いで、イナートオーブン内で１３０℃／１時間の乾燥をおこなった。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（Ｃａ）を１０ｎｍ成膜し、さらにその上に銀（Ａｇ）を３００ｎｍ成膜した。Ｃａ、Ａｇからなる陰極は、真空蒸着法により形成した。最後にガラスキャップで封止を行い本発明のフルカラーの有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。
【００７８】
この有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動ドライバに接続して発光特性を確認したところ、画素印加電圧５Ｖでパネル輝度９０ｃｄ／ｍ２の均一な発光が見られた。比較例１として、欠陥検査を行わなかった有機エレクトロルミネッセンス素子を作成して素子特性を比較したが、欠陥の無い素子であれば検査による赤外線照射の有無による差異は見られなかった。
【００７９】
また比較例として、有機エレクトロルミネッセンス素子を実施例同様に作成した。実施例１との差異は欠陥検査を実施する際に、装置内部を窒素置換しなかった点である。その結果、検査自体は実施例１と同様に行えたが、有機エレクトロルミネッセンス素子を作成して駆動ドライバに接続し、発光特性を確認したところ、５Ｖでパネル輝度２５ｃｄ／ｍ２の発光しか得られず、性能が劣化していた。
【実施例２】
【００８０】
実施例１に用いた製造装置内に、インクジェットプリンタによる剥離剤塗布装置並びに水銀灯による硬化ランプを設置した。実施例１と同様に各色のインキを印刷し、その後敢えて基板をクリーンルーム外に取り出し、基板にゴミを付着させた。
【００８１】
キセノンランプ光を照射したところ、基板上の異物による散乱光が観測され、異物の位置が特定された。
【００８２】
異物のある画素にＵＶ硬化樹脂を吐出し、その上からポリエチレンフィルムをスペーサーを介して乗せ、ガラスローラーにより密着させた。上部よりＵＶ光を照射した後に、ポリエチレンフィルムを剥離し、再度検査部にて観測したところ、異物のある画素内の発光材料も剥離され、基板から完全に除去されている事が判った。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造工程途中において、基板上に発光層を形成した後、可能な限り早期に基板上の発光層パターンの欠陥検査を実施し、発光層のパターン欠陥を検出することでパターン形成不良基板を早期に発見し、更にはその欠陥部位をリペアすることによりラインの生産効率を向上させることが可能な製造装置が提供可能と成る。
【符号の説明】
【００８４】
１０１…基板、１０２…透明導電層、１０３…有機エレクトロルミネッセンス層、１０３ａ…電荷輸送層または電荷移動層、１０３ｂ…有機発光層、１０４…電極層、２０１…製造装置、２０２…有機エレクトロルミネッセンスパネル用基板、２０３…検出器、２０４…観測光源、３０１…ラビリンス機構、４０１…基板搬送フィルム、４０２…フィルムローラー、４０３…基板搬入・搬出口、５０１…剥離剤塗布装置、５０２…剥離フィルム、５０３…押し当てローラー、５０４…硬化ランプ、５０５…検査部、５０６…剥離剤塗工部、５０７…剥離部、５０８…遮光板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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