(57)【要約】【課題】有機ＥＬディスプレイ基板の異物を、製造途中工程において特性劣化を起こさず除去することが出来る密封型異物除去装置を提供する。【解決手段】密封チャンバーと、密封チャンバーにガスを供給する手段ガス供給手段と、チャンバー内圧と外圧との差圧を予め設定された範囲内に調整する手段チャンバー内圧力調整手段と、チャンバー内で有機ＥＬディスプレイ基板の異物にガスを吐出して異物を除去し、更に該異物を吸引して回収する手段異物除去回収手段と、前記異物除去回収手段にガスを供給し、除去された異物を吸引したガスを回収し、更に回収したガスをクリーンな状態として再び前記異物除去回収手段に循環するガス循環手段とを備え、有機ＥＬディスプレイ基板の特性を劣化させることなく異物除去を行うことを特徴とする密封型異物除去装置。【選択図】図３
2014063648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬディスプレイ基板の異物を除去する密封型異物除去装置であって、
密封チャンバーと、ガス供給手段と、チャンバー内圧力調整手段と、異物除去回収手段と、ガス循環手段とを備え、
前記ガス供給手段は、前記密封チャンバーにガスを供給する手段で、
前記チャンバー内圧力調整手段は、チャンバー内圧と外圧との差圧を予め設定された範囲内に調整する手段で、
前記異物除去回収手段は、チャンバー内で有機ＥＬディスプレイ基板の異物にガスを吐出して異物を除去し、更に該異物を吸引して回収する手段で、
前記ガス循環手段は、前記異物除去回収手段にガスを供給し、除去された異物を吸引したガスを回収し、更に回収したガスをクリーンな状態として再び前記異物除去回収手段に循環する手段で、
有機ＥＬディスプレイ基板の特性を劣化させることなく異物除去を行うことを特徴とする密封型異物除去装置。
【請求項２】
前記ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項１に記載の密封型異物除去装置。
【請求項３】
前記ガスは、アルゴンガスであることを特徴とする請求項１に記載の密封型異物除去装置。
【請求項４】
前記異物除去回収手段は、異物にガスを吐出するノズルと除去された異物を含むガスを回収するノズルで構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の密封型異物除去装置。
【請求項５】
前記ガス循環手段は、ガス回収口とガス吐出口を有し、ガス回収口にはプレフィルターを備え、ガス吐出口にはＨＥＰＡフィルターを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の密封型異物除去装置。
【請求項６】
前記ガス循環手段は、密封型ブロアー内蔵の窒素ガス精製装置と接続されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の密封型異物除去装置。
【請求項７】
有機ＥＬディスプレイ基板製造ライン中に設けられたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の密封型異物除去装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の密封型異物除去装置を用いて有機ＥＬディスプレイ基板の異物を除去することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ基板異物除去方法。
【請求項９】
請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイ基板異物除去方法を用いて製造されたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬディスプレイ基板の製造に必要となる異物除去装置であって、特に製造途中段階で有機ＥＬディスプレイ基板に付着した異物を、有機ＥＬディスプレイ基板の製品特性（発光効率や発光寿命など）に影響することなく除去する密封型異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ基板の陰極形成まで完了した状態を示した断面の模式図であって、ガラス等の透明基板（ＴＦＴ基板）１０上に、電極パターン（ＴＦＴ）１、陽極（透明電極）２、隔壁３、正孔輸送層４、インターレイヤー層５、発光層６、電子輸送層７、陰極８が形成されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイ基板は、非常に微小な異物の混入でも不良品となるため、製品製造途中の異物混入を防止する技術、あるいは異物を除去する技術が必要となる。有機ＥＬディスプレイ基板のような、平坦な表面に付着した異物を除去する技術としては、純水や薬液を用いたウェット洗浄技術（特許文献１）、ブラシや粘着ローラ等を用いた接触式異物除去技術（特許文献２）、吐出エアーと吸引エアーを組み合わせて異物を吸い取る非接触異物除去技術（特許文献３）等、数多く知られている。
【０００４】
しかしながら、有機ＥＬディスプレイ基板の場合、ウェット洗浄技術は、洗浄に用いる水が製品の特性劣化を引き起こしてしまう。接触式異物除去技術は、表面にキズが発生しやすく、発光不良を引き起こしてしまう。非接触異物除去技術は、使用するエアーに含まれる酸素やオゾンが製品の特性劣化を引き起こしてしまう、等の問題がある。
【０００５】
現在主流となっている、真空蒸着法での有機ＥＬディスプレイ基板製造方法では、高クリーン度を維持した環境で製品を作製することで異物混入を極力少なくする工夫がなされているが、異物混入を完全になくすことは不可能であり、異物混入により発生する不良品が多く、歩留まり低下の原因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−６２９９号公報
【特許文献２】特開２０１０−９９５６５号公報
【特許文献３】特開平６−１６５９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
有機ＥＬディスプレイ基板は製造途中段階において、構成要素である、正孔輸送層、インターレイヤー層、発光層、電子輸送層、陰極が、水分、光、酸素、オゾンにより状態変化してしまい、発光効率が悪くなったり、発光寿命が短くなったりしてしまう等の特性劣化が起こりやすく、取り扱いが難しい。また、有機ＥＬディスプレイ基板は上記構成要素中に、数十ｎｍ〜数十μｍのゴミ等の異物が付着あるいは内包していると電流リークにより、上下の電極が電気的ショートとなり画素非点灯不良となってしまう。
【０００８】
上記２つの問題解決策として、有機ＥＬディスプレイ基板の特性劣化なき異物除去技術が必要となるが、それを実現させるためには、下記３つの問題がある。
１．特許文献１のようなウェット洗浄技術は、異物除去能力としては十分であるが、水を使用することで製品の特性が劣化してしまうため、使用できない。
２．特許文献２のような接触式異物除去技術は、製品へのキズが発生しやすく、また、接触式であるため、接触した際の不純物が製品に転写して特性が劣化してしまうため、使用できない。
３．特許文献３のような非接触異物除去技術は、使用するエアーに含まれる酸素やオゾンにより製品の特性が劣化してしまう。エアーの代替として、特性劣化なきガス（窒素ガスやアルゴン等）を使用すれば問題解決可能だが、非接触異物除去技術に使用するガスは膨大な流量を必要とするため、ガス消費量も膨大となり、ランニングコストが高価となってしまう問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、有機ＥＬディスプレイ基板の異物を、特性劣化を起こさず除去することが出来る密封型異物除去装置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】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、
有機ＥＬディスプレイ基板の異物を除去する密封型異物除去装置であって、
密封チャンバーと、ガス供給手段と、チャンバー内圧力調整手段と、異物除去回収手段と、ガス循環手段とを備え、
前記ガス供給手段は、前記密封チャンバーにガスを供給する手段で、
前記チャンバー内圧力調整手段は、チャンバー内圧と外圧との差圧を予め設定された範囲内に調整する手段で、
前記異物除去回収手段は、チャンバー内で有機ＥＬディスプレイ基板の異物にガスを吐出して異物を除去し、更に該異物を吸引して回収する手段で、
前記ガス循環手段は、前記異物除去回収手段にガスを供給し、除去された異物を吸引したガスを回収し、更に回収したガスをクリーンな状態として再び前記異物除去回収手段に循環する手段で、
有機ＥＬディスプレイ基板の特性を劣化させることなく異物除去を行うことを特徴とする密封型異物除去装置である。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、
前記ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項１に記載の密封型異物除去装置である。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、
前記ガスは、アルゴンガスであることを特徴とする請求項１に記載の密封型異物除去装置である。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明は、
前記異物除去回収手段は、異物にガスを吐出するノズルと除去された異物を含むガスを回収するノズルで構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の密封型異物除去装置である。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明は、
前記ガス循環手段は、ガス回収口とガス吐出口を有し、ガス回収口にはプレフィルターを備え、ガス吐出口にはＨＥＰＡフィルターを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の密封型異物除去装置である。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明は、
前記ガス循環手段は、密封型ブロアー内蔵の窒素ガス精製装置と接続されたことを特徴
とする請求項１から５のいずれかに記載の密封型異物除去装置である。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明は、有機ＥＬディスプレイ基板製造ライン中に設けられたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の密封型異物除去装置である。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の密封型異物除去装置を用いて有機ＥＬディスプレイ基板の異物を除去することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ基板異物除去方法である。
【００１８】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイ基板異物除去方法を用いて製造されたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ基板である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による密封型異物除去装置によれば、有機ＥＬディスプレイ基板の特性（発光効率や発光寿命）を劣化させることなく異物除去することが出来、その結果、歩留まりが向上し、更にガスの使用量を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ基板の一例を断面で示す図で、陰極形成までを実施した後の断面を示す図。
【図２】本発明の密封型異物除去装置に適用したボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ基板の一例を断面で示す図。
【図３】本発明の密封型異物除去装置の概略図。
【図４】本発明の密封型異物除去装置を適用した製造ラインの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図２は、本発明の密封型異物除去装置に適用したボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ基板の一例を断面で示す図である。有機ＥＬディスプレイ基板は、ガラス等の透明基板（ＴＦＴ基板）１００上に、電極パターン（ＴＦＴ）１１、陽極（透明電極）１２、隔壁１３、正孔輸送層１４、インターレイヤー層１５、発光層１６、電子輸送層１７、陰極１８が形成されている。最上層の陰極１８が形成されるまでに、異物は各層の間や陰極１８の表面に発生する場合がある。
【００２２】
図３は本発明の密封型異物除去装置の模式図である。密封型異物除去装置は、密封チャンバー２０と、密封チャンバーにガスを供給する手段であるガス供給手段と、チャンバー内圧を予め設定された範囲内に調整する手段であるチャンバー内圧力調整手段と、チャンバー内で有機ＥＬディスプレイ基板の異物にガスを吐出して異物を除去し、更に該異物を吸引して回収する手段である異物除去回収手段と、異物除去回収手段にガスを供給し、除去された異物を吸引したガスを回収し、更に回収したガスをクリーンな状態として再び前記異物除去回収手段に循環する手段であるガス循環手段と、を備えている。
【００２３】
ガス供給手段は、窒素ガス供給配管用電磁弁２９を開けて、密封チャンバー２０に窒素ガスを封入する。窒素ガス供給配管用電磁弁２９の先には窒素ガス供給量調整バルブ３５が設けられている。
【００２４】
チャンバー内圧力調整手段は、密封チャンバー２０の一部に設けられた差圧計２８によってチャンバー内圧とチャンバー外圧との差圧を測定し、差圧が予め設定された範囲を下回った場合には、窒素ガス供給配管用電磁弁２９が開いて窒素ガスが送り込まれる。一方、差圧が予め設定された範囲を上回った場合には、窒素ガス排気配管用電磁弁３０が開いて窒素ガスが密封チャンバー２０の外に排気される。予め設定される差圧の範囲は、外圧に対して内圧がごく僅かに高い圧力を保てるようにすれば良く、そうすることによって外気が密封チャンバー２０内に入り込むことを防ぐことが出来る。符号３５は窒素ガス供給量調整バルブ、符号３６は窒素ガス供給量調整バルブであって予め両バルブの開度は調整されている。
【００２５】
異物除去回収手段は、ガス吐出ノズル２１ａとガス吸引ノズル２１ｂとで構成された吐出吸引型非接触ノズル２１のガス吐出ノズル２１ａから窒素ガスを吐出して異物を剥がし、剥がした異物をガス吸引ノズル２１ｂで吸引して回収する。ガス吐出ノズル２１ａは、配管によって吐出流量調整バルブ２３と、ＨＥＰＡフィルター２５を介して、密封形ブロアー内蔵窒素ガス生成装置２７に繋がれている。またガス吸引ノズル２１ｂは、配管によって、吸引流量調整バルブ２２と、集塵用プレフィルター２４を介して、密封形ブロアー内蔵窒素ガス生成装置２７に繋がれている。吐出吸引型非接触ノズル２１は吐出流量よりも吸引流量を多くして異物を除去する。吐出流量と吸引流量のバランスは、吐出吸引バランス調整三方弁２６で行う。吐出吸引バランス調整三方弁２６は、吐出ノズル側とチャンバー内側への流量をバランス調整することが出来る構造となっており、吐出側の流量を少なくする場合は、チャンバー内側の開度を大きくし、吐出側の流量を多くする場合は、チャンバー内側の開度を小さくする。
【００２６】
尚、吐出吸引型非接触異物除去ノズル２１は、密封型ブロアー流量を多くして異物除去しやすくする場合には、窒素ガス精製機に内蔵されている密封型ブロアーではガス流量が不足する事がある。その際は、符号２７には密封型ブロアー内蔵型窒素ガス精製機ではなく、大流量密封型ブロアーを設置する。この場合、窒素ガス精製機は別の配管系統でチャンバー内と接続して、チャンバー内の雰囲気を循環する構造にする。
【００２７】
ガス循環手段は、吐出吸引型非接触ノズル２１のガス吸引ノズル２１ｂで回収した窒素ガスを集塵用プレフィルター２４で異物をフィルタリングし、更にＨＥＰＡフィルター２５によってクリーン度を上げた後、ガス吐出ノズル２１ａへ窒素ガスを送ることによって、ガスを循環使用するものである。循環させることによってガスの使用量を抑制することが出来る。
【００２８】
尚、基板３２を搬入する際には、シャッター３４を開け、基板３２を搬送コンベアまたは搬送ロボット等の搬送ユニットを介して、基板用ステージ３３上にシフトアップした基板用リフターピン３１の上に受け渡す。基板受渡し後シャッター３４を閉めて、リフターピン３１を下降して基板用ステージ３３に基板３２を受渡して吸着し、動かないよう固定する。その後、基板用ステージ３３を移動させ、吐出吸引型非接触異物除去ノズルの下に基板を通過させて異物を除去する。吐出吸引型非接触異物除去ノズル２１と基板３２との距離は、異物を除去しやすくなる位置に予め調整される。
【００２９】
異物除去が完了した後、基板用ステージ３３を元に戻し、リフターピン３１を上昇させて、シャッター３４を開け、基板３３を図示しない搬送ユニットにより排出する。この連続処理により、有機ＥＬディスプレイ基板の製造途中工程における異物除去を実施する。
【００３０】
図４は、本発明の密封型異物除去装置の設置例を示す図である。密封型異物除去装置３３は、真空用ゲート弁Ａ４２を介して窒素ガス循環精製型搬送装置３８と接続されている。密封型異物除去装置３３の反対側には真空搬送装置４０と高真空蒸着チャンバー４１が、真空用ゲート弁Ｃ４４を介して接続されており、真空搬送装置４１と真空窒素ガス入替チャンバー３９は、真空用ゲート弁Ｂ４３を介して接続されている。
【００３１】
高真空蒸着された基板は、真空搬送装置４０で真空窒素ガス入替チャンバー３９に搬送される。符号４０ａは搬送ハンドを示す。真空窒素ガス入替チャンバー３９は、基板が搬
送された直後は真空状態であるが、真空用ゲート弁Ｃ４４を閉じた後、窒素ガスを供給して大気圧に戻した後、反対側の真空用ゲート弁Ｂ４３を開けて、窒素ガス循環精製型搬送装置３８で密封型異物除去装置３７に搬送し、異物除去処理を行う。
【００３２】
異物除去完了後、窒素ガス循環精製型搬送装置３８で真空窒素ガス入替チャンバー３９に搬送して真空用ゲート弁Ｂ４３を閉じ、その後真空窒素ガス入替チャンバー内を真空にする。真空になった後は反対側の真空用ゲート弁Ｃ４４を開けて、真空搬送装置４０で高真空蒸着チャンバー４１に搬送する。符号３８ａは搬送ハンドを示す。また、符号３８ｂは基板を一時的に収納する収納ラックを示す。
【００３３】
このように、高真空蒸着プロセスであっても、真空から大気圧に戻すチャンバーを仲介することで、製造ライン中での異物除去処理が可能となる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、例えば図２に示す基板はトップエミッション構造の有機ＥＬディスプレイ基板であっても良く、更に図４に示す装置は、真空蒸着法とは異なる有機ＥＬディスプレイ基板製造装置であっても良く、本発明を幅広く適用することが出来る。
【００３５】
本発明による密封型異物除去装置によれば、有機ＥＬディスプレイ基板を製造する様々な方式において、製造方式にとらわれず、更に製造途中のいかなる段階であっても、特性劣化なく異物除去することが可能となり、その結果、歩留まりを向上させることが出来、またガスの使用量を抑制することが出来る。
【符号の説明】
【００３６】
１……ＴＦＴ
２……陽極
３……隔壁
４……正孔輸送層
５……インターレイヤー層
６……発光層
７……電子輸送層
８……陰極
１０……基板
１１……ＴＦＴ
１２……陽極
１３……隔壁
１４……正孔輸送層
１５……インターレイヤー層
１６……発光層
１７……電子輸送層
１８……陰極
１９……装置架台
２０……密封チャンバー
２１……吐出吸引型非接触異物除去ノズル
２２……吸引流量調整バルブ
２３……吐出流量調整バルブ
２４……集塵用プレフィルター
２５……ＨＥＰＡフィルター
２６……吐出吸引バランス調整三方弁
２７……密封型ブロアー内蔵窒素ガス精製装置または大流量密封型ブロアー
２８……差圧計
２９……窒素ガス供給配管及び電磁弁
３０……排気配管及び電磁弁
３１……基板用リフターピン
３２……基板
３３……基板用ステージ（基板吸着機構付き）
３４……シャッター
３５……窒素ガス供給量調整バルブ
３６……排気量調整バルブ
３７……密封型異物除去装置
３８……窒素ガス循環精製型搬送装置
３９……真空窒素ガス入替チャンバー
４０……真空搬送装置
４１……高真空蒸着チャンバー
４２……真空用ゲート弁Ａ
４３……真空用ゲート弁Ｂ
４４……真空用ゲート弁Ｃ
１００……基板
【図１】
2014063648.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014063648.tif 000005
【図４】
2014063648.tif 000006