JP2013012395A - パターニング装置及びそれを用いた有機ｅｌパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パターニング装置において、基板からインクを効率的に除去でき、基板の汚染を抑制すると共に、生産性を向上させる。
【解決手段】パターニング装置１は、基板２０上の所定箇所のインク３０を除去する拭取り機構４を備える。この拭取り機構４は、溶剤４０を含有させたテープ４１と、テープ４１を巻き取る回転式のリール４２と、テープ４１を基板２０上に当接させるテープヘッド４３と、を有する。テープヘッド４３でテープ４１を基板２０に当接させて、テープ４１に基板２０上のインク３０を付着させる。この構成によれば、インク３０をテープ４１で拭取るとき、テープ４１の拭取り面は常に新しい面となるので、効率的にインク３０を除去でき、テープ４１が劣化し難くなる。また、長時間の使用でも削り屑等が発生し難いので、基板２０の汚染を抑制でき、生産性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に有機材料をパターニングするパターニング装置及びそれを用いた有機ＥＬパネルの製造方法に関する。

エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、陽極及び陰極で挟持させた発光層が透明基板上に形成されたものであり、電極間に電圧印加されたとき、発光層にキャリアとして注入された電子及び正孔の再結合により生成された励起子によって発光する。ＥＬ素子は、発光層の蛍光物質に有機物を用いた有機ＥＬ素子と、無機物を用いた無機ＥＬ素子に大別される。特に、有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光が可能であり、蛍光物質の種類によって様々な発光色が得られ、また、平面状の発光パネルとしての製造が容易であることから、各種表示装置やバックライトとして用いられる。更に、近年では、高輝度に対応したものが実現され、これを照明器具に用いることが注目されている。

図１０に一般的な有機ＥＬパネルの断面構成を示す。有機ＥＬパネル１０１は、透光性を有する基板１０２上に、透光性を有する陽極層１０３が設けられ、この陽極層１０３上に、正孔注入層１４１、正孔輸送層１４２及び発光層１４３から成る有機層１０４が設けられる。また、有機層１０４上に、光反射性を有する陰極層１０５が設けられる。そして、陽極層１０３と陰極層１０５との間に電圧が印加されることによって、有機層１０４の発光層１４３で発光した光が、陽極層１０３及び基板１０２を透過して取り出される。

これら有機ＥＬパネル１０１を構成する層は、一般的には真空蒸着等の成膜方法によって形成されるが、上記各層の中でも、例えば、正孔輸送層１４２は、低分子材料を溶媒に分散させた溶液（インク）を塗布することによって形成することができる。塗布は、蒸着等に比べて、大掛かりな設備が必要ないので、有機ＥＬパネルの製造コストを低減でき、処理時間が短いので、生産性に優れ、量産に適している。しかし、一般的な有機ＥＬパネルを用いたデバイスでは、基板１０２の周辺部に外部の駆動回路と電気的に接続するための電極引き出し部が形成されており、この引き出し部に正孔輸送層１４２を構成する溶液が塗布されると、良好な電気的接続が得られないことがある。

そこで、正孔輸送層１４２等を塗布により形成する際に、所定箇所に溶液が塗布されないように、基板１０２上に予めマスクで覆うことによって塗布層をパターンニングする装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、溶液を塗布した後に、所定箇所の溶液をスポンジ部材等の多孔体で構成された拭取り部材で拭き取る装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−２４０５１１号公報 特開２００６−２１６２５３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置においては、マスクが基板からずれると、塗布範囲が不正確となり、所望の塗布層を得られない虞がある。また、マスキングのテープの接着剤が基板に付着する等によって基板が汚染され、有機材料の発光効率や寿命が悪化する虞がある。また、上記特許文献２に記載の装置においては、長時間にわたって拭取り部材が用いられると、拭取り部材が基板と擦れることによって劣化し、部材の屑が基板に付着する虞がある。このような基板の汚染や屑の付着は、発光効率の低下やショートの原因となり、製造された有機ＥＬパネルの信頼性を低下させる。

本発明は、上記課題を解決するものであり、所望の形状の塗布層を効率的に形成することができ、基板の汚染が少なく信頼性の高い製品が得られ、且つ生産性が高いパターンニング装置及びそれを用いた有機ＥＬパネルの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、基板上の有機材料を含有する液状のインクをパターニングするパターニング装置であって、前記基板上の所定箇所のインクを除去する拭取り機構を備え、前記拭取り機構は、溶剤を含有させたテープと、このテープを巻き取る回転式のリールと、前記テープを前記基板上に当接させるテープヘッドと、を有し、前記テープヘッドで前記テープを前記基板に当接させながら前記リールを回転させることによって前記テープに前記基板上のインクを付着させることを特徴とする。

上記パターニング装置において、前記リールは、基板をセットするステージに対する前記テープヘッドの相対進行方向とは、逆方向にテープが巻き取られるように回転することが好ましい。

上記パターニング装置において、前記拭取り機構は、前記テープに付着したインクを吸引する吸引機構を有することが好ましい。

上記パターニング装置において、前記拭取り機構は、前記テープに溶剤を供給する補給機構を有することが好ましい。

上記パターニング装置において、前記基板を加熱する加熱機構を更に備えることが好ましい。

上記パターニング装置において、前記基板の塗布面を下向きとした状態で前記基板を搬送する搬送機構を更に備えることが好ましい。

上記パターニング装置において、前記拭取り機構は、塗布面が下向きとなった前記基板上のインクを除去することが好ましい。

上記パターニング装置において、前記拭取り機構によってインクが除去された前記基板上に紫外線を照射して、前記インクのフォトルミネッセンス発光を検出する検出機構を更に備えることが好ましい。

上記パターニング装置において、前記拭取り機構によってインクが除去された前記基板表面の接触抵抗を測定する測定機構を更に備えることが好ましい。

上記パターニング装置において、前記テープヘッドは、前記テープと前記基板との接触面積を可変とするように構成されていることが好ましい。

上記パターニング装置において、前記テープヘッドは、前記テープと接する面がクラウン形状となるように形成されていることが好ましい。

上記パターニング装置において、前記拭取り機構によってインクが除去された前記基板上にレーザを照射し、前記基板上に残存したインクを加熱するレーザ加熱機構を更に備えることが好ましい。

上記パターニング装置において、前記テープヘッドが前記基板に当接するときの加圧量を計測するモニタ機構と、前記モニタ機構によって計測される加圧量が一定になるように前記基板と前記テープヘッドとの間の距離を調整する調整機構と、を更に備えることが好ましい。

上記パターニング装置は、透明電極を有する基板上に正孔輸送層を形成する工程を含む有機ＥＬパネルの製造方法に用いられることが好ましい。

本発明によれば、インクが塗布された基板上の所定箇所を、溶剤を含んだテープにより拭取るとき、テープの拭取り面は常に新しい面となるので、基板から効率良くインクを除去でき、基板上に所望の形状の塗布層を効率的に形成することができる。また、テープを順次供給することにより、テープの擦り削り等の劣化が生じ難くなるので、基板の汚染が少なくなり製品の信頼性を高めることができる。また、持続的にインクの拭取りを行えるので、生産性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係るパターニング装置の斜視図。 同装置における拭取り機構と補給機構との接続箇所を示す側断面図。 本発明の第２の実施形態に係るパターニング装置を下方から視た斜視図。 本発明の第３の実施形態に係るパターニング装置の斜視図。 上記実施形態の変形例に係るパターニング装置の斜視図。 本発明の第４の実施形態に係るパターニング装置に用いられる拭取り機構の斜視図。 （ａ）（ｂ）は、夫々上記実施形態の変形例に係るパターニング装置に用いられるテープヘッドの斜視図。 本発明の第５の実施形態に係るパターニング装置の斜視図。 本発明の第６の実施形態に係るパターニング装置の斜視図。 一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構成を示す側断面図。

本発明の第１の実施形態に係るパターニング装置について、図１及び図２を参照して説明する。本実施形態のパターニング装置１は、有機エレクトロルミネッセンス素子から成る有機ＥＬパネルを構成する機能層を、基板上において有機材料を含有する液状のインクを所望の形状にパターニングするものである。図１に示すように、パターニング装置１は、搬送機構２により搬送される基板２０の全面に塗布機構３によってインク３０が塗布され、このインク３０が塗布された基板２０上の所定箇所のインク３０を除去する拭取り機構４を備える。拭取り機構４は、単体使用が可能であり、この場合、拭取り機構４自体がパターニング装置１に相当する。また、パターニング装置１は、拭取り機構４に、搬送機構２、塗布機構３及び後述する各種機構が組み合わされて、一連のパターニング工程を実施するシステムとして構築されていてもよい。

搬送機構２は、基板２０を搬送するための搬送台２１が、パターニング装置１の台座（不図示）に設けられたレール（不図示）に沿ってスライド自在に設けられたものである。また、搬送台２１には駆動機構（不図示）が設けられる。この駆動機構は、基板２０が載置された搬送台２１を３次元的に移動させることにより、基板２０と、塗布機構３及び拭取り機構４との距離や位置関係を任意に調整することができる。

基板２０には、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラス等のリジッドな透明ガラス板が用いられるが、これらに限定されるものではない。例えば、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等のフレキシブルな透明プラスチック板、Ａｌ・銅（Ｃｕ）・ステンレス等から成る金属フィルム等、任意のものを用いることができる。本実施形態においては、基板２０には、予め陽極層１０３（図１０参照）となる透明電極及び正孔注入層１４１が形成されているものとする。

塗布機構３は、インク３０を吐出するスリットノズル３１と、インク３０を貯蔵するインクタンク３２と、インクタンク３２内のインク３０をスリットノズル３１に供給するポンプ３３と、インク３０の流路となる配管３４と、を備える。また、インクタンク３２、ポンプ３３及び配管３４は、インクタンク３２からスリットノズル３１へ、インク３０を外気に触れることなく送液できるように、夫々密閉構造とされている。なお、塗布機構３は、スリットノズル３１を昇降させる昇降部材（不図示）等により、スリットノズル３１と基板２０との相対距離を可変とすることができるように構成されていてもよい。

拭取り機構４は、溶剤４０を含有させたテープ４１と、このテープ４１を巻き取る回転式のリール４２と、テープ４１を基板２０上に当接させるテープヘッド４３と、を有する。すなわち、本実施形態のパターニング装置１は、テープヘッド４３でテープ４１を基板２０に当接させながら、リール４２を回転させることによって、テープ４１に基板２０上のインク３０を付着させるものである。また、拭取り機構４は、リール４２を回転駆動させるリール駆動部４４と、このリール駆動部４４を保持する保持部材４５と、テープ４１をテープヘッド４３に係止させると共に、テープヘッド４３を保持するヘッドユニット４６と、を備える。また、拭取り機構４は、テープ４１に溶剤４０を供給する補給機構６と、拭取り中に発生した粉塵等を吸引する吸引機構５と、を有する。

塗布機構３のスリットノズル３１は、スリット状に形成された吐出口３１ａと、その上方に所定量のインク３０を貯える箱状のノズル貯蔵部３１ｂを備える。吐出口３１ａの幅は、基板２０の幅に適合するように設定される。ノズル貯蔵部３１ｂの側部には、インク３０の注入口３１ｃが設けられている。ノズル貯蔵部３１ｂの底面には、吐出口３１ａへインク３０を流出させる流出溝３１ｄが、吐出口３１ａと略同じ形状のスリット状に形成されている。ノズル貯蔵部３１ｂから吐出口３１ａへの外形は、吐出口３１ａ側に先細りとなる傾斜面として構成されている。このスリットノズル３１によれば、ポンプ３３の圧力により、インクタンク３２内のインク３０が、配管３４を介して注入口３１ｃからインク３０が供給されると、ノズル貯蔵部３１ｂ内にインク３０が充填される。そして、更にインク３０が一定の圧力で供給され続けると、インク３０は流出溝３１ｄを介して吐出口３１ａから吐出される。これにより、スリットノズル３１は、スリット状の吐出口３１ａの長手方向に沿って均一な量（厚み）でインク３０を基板２０上に吐出することができる。

インク３０は、形成される塗布層の機能を実現するための機能材料と、これを分散させる溶媒等を混合して生成されたものである。塗布は、蒸着等に比べて、材料の分子量を問わずに用いることができ、本実施形態のインク３０に用いられる機能性材料には、低分子材料から高分子材料まで、様々な材料を用いることができる。なお、ここで言う高分子とは、２以上の繰り返し単位を有する分子を指し、オリゴマー等も含む。

ここでは、作製される塗布層が、有機ＥＬパネルを構成する機能層の一つとして知られる正孔注入／輸送層である場合における、インク３０に用いられる材料を下記に示す。低分子材料としては、例えば、α−ＮＰＤ（４，４−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、スピロ− ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ビス［ナフタレン−１−イル］−Ｎ，Ｎ’−ビス［フェニル］−９，９−スピロビフルオレン）、スピロ−ＴＡＤ（２，２’，７，７’−テトラキス［Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ］−９，９’−スピロビフルオレン）、２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４’’−トリス［２−ナフチルフェニルアミノ］トリフェニルアミン等を用いることができる。また、国際公開ＷＯ２００１／４９８０６号または特開２００６−１７３５５０号公報に記載のＨＡＴ−ＣＮ６（１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボニトリル）等に代表されるアザトリフェニレン骨格を有する誘導体等を用いることができる。また、高分子材料としては、Ｐ３ＨＴ（ポリ３−へキシルチオフェン）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（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ニック酸）、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ−[２メトキシ−５−（２−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレン−ビニレン）］、ポリアニリン、ポリピロール、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）等を用いることができる。また、これらの導電性を向上させるために、電子受容性化合物をドープしてもよい。電子受容性化合物として特に制限はないが、特開２００３−２７２８６０号公報に掲載されている、塩化第２鉄、臭化第２鉄、ヨウ化第２鉄、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、塩化ガリウム、臭化ガリウム、ヨウ化ガリウム、塩化インジウム、臭化インジウム、ヨウ化インジウム、５塩化アンチモン、５フッ化砒素、３フッ化ホウ素等の無機化合物やＤＤＱ（ジシアノ−ジクロロキノン）、ＴＮＦ（トリニトロフルオレノン）、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）、Ｆ４−ＴＣＮＱ（テトラフロオロ−テトラシアノキノジメタン）等の有機化合物を指す。更に、溶媒としては、例えば、水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、酢酸ブチル、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロエタン、ＤＭＦ（Ｎ−Ｎジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）等を用いることができ、また、これらを適宜混合して粘度、表面エネルギーを変化させた混合溶媒を用いることもできる。

テープ４１は、例えば、ナイロン等で織った低発塵性の布テープが用いられ、溶剤４０を含浸できるように、その厚さは０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。テープ４１の幅は、基板２０上に形成される塗布膜のサイズ形状、又はテープヘッド４３の大きさ等によるが、例えば、５〜１０ｍｍであることが好ましい。テープ４１の幅が小さ過ぎると、インク３０を付着させ難くなり、テープ４１の幅が大きすぎると、基板２０上の微細なインク３０の除去が難しくなる。

リール４２は、インク３０が付着されていない新しいテープ４１が巻き付けられた送りリール４２ａと、使用したテープ４１を回収する戻りリール４２ｂとから構成される。また、送りリール４２ａとテープヘッド４３との間、及びテープヘッド４３と戻りリール４２ｂとの間には、補助リール４２ｃが夫々設けられる。テープ４１の移動速度は、搬送機構２による基板２０の移動速度及び基板２０上に塗布されたインク３０の量（厚み）に従って設定される。具体的には、基板２０の移動速度が速いとき及び基板２０上への塗布量が多いときは、リール４２は、テープ４１の移動速度を早くする。例えば、テープ４１の移動速度は１０〜１００ｍｍ／ｓが好ましい。

また、リール４２は、基板２０をセットするステージ（搬送台２１）に対するテープヘッド４３の相対進行方向とは、逆方向にテープ４１が巻き取られるように回転する。こうすれば、基板２０上のインク３０に対するせん断応力が大きくなり、インク３０を効率的に拭き取ることができる。

吸引機構５は、真空ポンプであり、配管５１がを介してヘッドユニット４６に接続されている。配管５１の先端部は、テープヘッド４３を経由した後に送られるテープ４１の近傍に接続されている（不図示）。この構成によれば、拭取り中に発生した粉塵等が吸引機構５によって吸引されるので、粉塵等によって基板２０が汚染されることを抑制することができる。また、テープ４１に付着したインク３０の量が多い場合であっても、テープ４１からインク３０の一部を吸引して、戻りリール４２ｂへ送られるテープ４１のインク３０の付着量を低減することができる。そのため、戻りリール４２ｂに巻き取られたテープ４１からインク３０が搾り出されて基板２０を汚染すること防止することができる。

補給機構６は、溶剤４０を貯蔵する溶剤ボトル６１と、溶剤ボトル６１内の溶剤４０をテープ４１に供給するポンプ６２と、溶剤４０の流路となる配管６３と、を備える。溶剤４０は、インク３０の種類や組成によって適宜の溶剤が用いられるが、インク３０が水溶液であれば水、又はエタノールが、インク３０が有機溶液であれば、例えば、メタノール、イソプロピルアルコール等の有機溶媒が用いられる。配管６３の先端部は、図２に示すように、ヘッドユニット４６における、送りリール４２ａ（図１参照）からテープヘッド４３へ送られる前のテープ４１の近傍に接続される。溶剤４０の供給量は、テープ４１の移動速度に応じて異なるが、例えば、０．０１〜０．１ｃｃ／分であることが好ましい。この構成によれば、テープ４１に含まれる溶剤４０を適宜に調整することができるので、効果的にインク３０をテープ４１に付着させることができる。また、例えば、塗布機構３によって基板２０上に塗布されたインク３０が乾燥している場合でも、溶剤４０が該当箇所のインク３０を溶かしながらインク３０をテープ４１に付着させることができる。なお、吸引機構５は、インク３０だけでなく、テープ４１に含有される溶剤４０も併せて吸引する。

次に、本実施形態のパターニング装置１の動作を説明する。まず、透明電極が形成された基板２０が、搬送機構２によって塗布機構３のスリットノズル３１の直下に搬送される。そして、ポンプ３３の駆動により、インクタンク３２からスリットノズル３１にインク３０が供給され、インク３０が基板２０に塗布される。このとき、搬送機構２は基板２０を一定速度で移動させる。これにより、基板２０の上面の全体に亘ってインク３０が均一に塗布される。次に、搬送機構２は、基板２０をテープヘッド４３のテープ４１と当接させる位置に搬送する。このとき、基板２０とテープ４１との接触圧は、１０ＭＰａ程度であることが好ましい。続いて、リール駆動部４４は、リール４２を、テープ４１が基板２０の進行方向と逆方向に移動するように回転させる。このとき、テープ４１には、ポンプ６２から所定量の溶剤４０が自動的に供給される。そして、搬送機構２は、テープヘッド４３でテープ４１を基板２０に当接させた状態で、更に基板２０を移動させる。これに併せて、リール駆動部４４は、リール４２を回転させ、テープヘッド４３に順次、新しいテープ４１を供給する。これにより、テープ４１にインク３０が付着し、基板２０上の所定箇所のインク３０を効率良く除去することができる。テープ４１に付着したインク３０は、ヘッドユニット４６内で吸引機構５によって吸引除去される。このように、本実施形態のパターニング装置１によれば、塗布機構３を用いて基板２０上に全面的にインク３０を塗布した後、拭取り機構４を用いて所定箇所のインク３０を除去することにより、所定形状の塗布層を効率的に形成することができる。

パターニング装置１は、基板２０を加熱する加熱機構（不図示）を有することが好ましい。加熱機構としては、搬送台２１にシーズヒータを内蔵させる、又は基板２０の上面に赤外線等の熱線を放射するヒータを設ける等の構成が挙げられる。この加熱機構を用いて、例えば、テープ４１によってインク３０が除去された基板２０を加熱することにより、テープ４１に含まれる溶剤４０が基板２０に付着した場合でも、この溶剤４０を素早く蒸発させることができる。こうすれば、溶剤４０が除去対象でないインク３０（塗布層）に侵食せず、塗布層とそれ以外の部分との境界線を正確に制御することができる。

本実施形態のパターニング装置１によれば、インク３０が塗布された基板２０上の所定箇所を、溶剤４０を含んだテープ４１により拭取るとき、テープ４１の拭取り面は常に新しい面となるので、効率良くインク３０を除去でき、所望の形状の塗布層が得られる。また、テープ４１を順次供給することにより、テープ４１の擦り削り等の劣化が生じ難くなるので、そのような削り屑等による基板２０の汚染を抑制でき、信頼性の高い製品が得られる。長時間に亘って連続的にインク３０の除去を行なうことができ、生産性を向上させることができる。更に、テープ４１の長さは自由に設計できるので、例えば、量産時はメンテナンス間隔に合わせて十分な長さを確保すればよく、生産スケジュールの自由度を高めることができる。また、このパターニング装置１を有機ＥＬパネルの製造に用いれば、例えば、図１０に示した正孔輸送層１４２を効率的に作製することができ、しかも、この工程において、基板２０等の汚染が少なくなるので、ショート等の不具合が少ない有機ＥＬパネルが得られる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るパターニング装置について、図３を参照して説明する。本実施形態のパターニング装置１においては、基板２０の塗布面を下向きとした状態で基板２０を搬送する搬送機構２を備え、塗布面が下向きとなった基板２０に塗布機構３によってインク３０が塗布される。そして、拭取り機構４が、塗布面が下向きとなった基板２０上のインク３０を除去するように、上記第１の実施形態とは上下逆に設けられている。塗布機構３は、スリットノズル３１が上方へ向くように、上記第１の実施形態とは上下逆に設けられている。また、搬送台２１には、基板２０を下向きに保持する保持機構（不図示）が設けられている。

本実施形態によれば、基板２０の塗布面を下向きとした状態で、基板２０にインク３０を塗布するので、塗布時に埃等が基板２０上に混入し難くすることができる。また、塗布面が下向きとなった基板２０上のインク３０を除去するので、拭取り物が基板２０に落下し難くなり、生産歩留まりを良くすることができる。また、拭取り後にテープヘッド４３及びテープ４１が基板２０から離れても、拭取り用いられた溶剤４０が基板２０に落下し難いので、基板２０の汚染をより確実に抑制でき、信頼性の高い製品を得ることができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るパターニング装置について、図４を参照して説明する。本実施形態のパターニング装置１は、拭取り機構４によってインク３０が除去された基板２０上に、紫外線を照射して、インク３０のフォトルミネッセンス発光を検出する検出機構７１を更に備えている。検出機構７１には、紫外線光源７１ａと、基板２０の表面を撮影するＣＣＤカメラ７１ｂとを組み合わせたものが用いられる。検出機構７１は、拭取り機構４のヘッドユニット４６に装着され、拭取りがなされたインク３０の拭取りと連続的に基板２０に紫外線を照射して、基板２０上のインク３０のフォトルミネッセンス発光を検出する。

有機ＥＬパネルの有機層を構成する材料は、半導体の性質を有するものが多く、紫外線が照射されることにより、特有ＰＬ波長で発光する。そこで、本実施形態においては、拭取り後の基板２０に対して紫外線光源７１ａから紫外線を照射すると共に、この基板２０の表面をＣＣＤカメラ７１ｂで撮影して、その撮影映像を、見本のパターン映像を比較する。そして、拭取りが行われた部分にインク３０が残存していないかを確認することにより、インク３０が残存している不良品を検出することができ、そのような不良品をインラインで排除することができる。インラインでの不良品の除去は、後に続く製造工程に不良品が流れることを抑制できるので、後の工程で使用される材料等の無駄を削減することができ、生産性を向上させることができる。また、拭取りが十分でない場合には、テープ４１の移動速度（拭取り速度）や、テープ４１に供給される溶剤４０の量を、基板２０上のインク３０を確実に除去できるように、フィードバック制御することができる。なお、ＣＣＤカメラ７１ｂを用いずに、作業者がフォトルミネッセンス発光を目視で確認して、不良品を排除してもよい。

また、本実施形態によれば、紫外線を照射して、フォトルミネッセンス発光の有無によりインク３０が残存しているか否かを検出するので、基板２０に直接的にセンサ等を接触させずに行うことができる。非接触による検出は、製造工程から基板２０を取り出す必要が無いので、例えば、上述したインク３０の拭取り工程が、真空又は窒素雰囲気で行われる工程と連続的に行われる場合、それらの雰囲気を破らずに検査を行なうことができる。従って、一連の工程を停止する必要がないので生産性が良く、しかも検査時のパーティクル汚染や水分や酸素による汚染を抑制することができる。

本実施形態の変形例に係るパターニング装置について、図５を参照して説明する。本実施形態のパターニング装置１は、拭取り機構４によってインク３０が除去された基板２０の表面の接触抵抗を測定する測定機構７２を備えたものである。測定機構７２は、上記検出機構７１と同様に、拭取り機構４のヘッドユニット４６に装着される。

この変形例においても、上記実施形態と同様に、拭取りが行われた部分にインク３０が残存していないかを確認することができ、インク３０が残存している不良品をインラインで排除することができる。また、この変形例は、インク３０がフォトルミネッセンス発光をする材料を含まない場合にも適用することができる。また、塗布膜の抵抗もモニターできるので、電気的特性からの不良品を排除することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るパターニング装置について、図６を参照して説明する。本実施形態においては、拭取り機構４が、テープ４１と基板２０との接触面積を可変とするように構成されているテープヘッド４３を有する。具体的には、上記実施形態におけるヘッドユニット４６が、リール駆動部４４から取りされ、テープ４１の移動方向に長尺形状となったテープヘッド４３’が内装されたヘッドユニット４６’が取り付けられる。つまり、テープヘッド４３，４３’の大きさが異なるヘッドユニット４６、４６’を適宜に切り替えることにより、テープ４１と基板２０との接触面積を可変とすることができる。また、例えば、ヘッドユニット４６内に複数のテープヘッド（不図示）が内装され、これらの間隔をテープ４１の移動方向に可変とすることにより、テープ４１と基板２０との接触面積を小さくすることができるように構成されていてもよい。

本実施形態によれば、例えば、基板２０の縁部に塗布されたインク３０を直線的に除去するときに、上記テープヘッド４３’を用いれば、一工程で広い範囲のインク３０を一斉に除去できるので、除去効率をより向上させることができる。

本実施形態の変形例について、図７を参照して説明する。この変形例においては、テープヘッド４３が、図７（ａ）に示すように、テープ４１と接する面がクラウン形状となるように形成されている。このテープヘッド４３を用いれば、テープ４１を、テープ４１の幅方向に狭い面積で基板２０と接触させることができるので、基板２０上のインク３０を線状に除去することができ、より微細な塗布層の形成加工を行なうことができる。また、テープ４１が基板２０を押圧する圧力が部分的に集中するので、インク３０が除去された箇所と除去されていない箇所との境界が区分けされ、インク３０が除去されていない箇所、すなわり塗布層のエッジの仕上がりを良くすることができる。また、図７（ｂ）に示すように、インク３０を除去する箇所の大きさに応じて、幅広のテープヘッド４３を用いることもできる。

次に、本発明の第５の実施形態に係るパターニング装置について、図８を参照して説明する。本実施形態のパターニング装置１は、拭取り機構４によってインク３０が除去された基板２０上にレーザを照射し、基板２０上に残存したインク３０を加熱するレーザ加熱機構８を更に備えている。測定機構７２は、上記第３の実施形態における検出機構７１又は測定機構７２と同様に、拭取り機構４のヘッドユニット４６に装着される。蒸発機構８は、好ましくは、上記検出機構７１等と併用され、基板２０上にインク３０が残存している場合に、その箇所にレーザを選択的に照射するように構成される。

本実施形態によれば、インク３０が除去された部分の端部に、インク溜りや塊等があっても、これらをレーザで加熱除去、又は加熱溶融し、インク端部を滑らかにすることにより、不良品の発生を抑制することができる。

次に、本発明の第６の実施形態に係るパターニング装置について、図９を参照して説明する。本実施形態のパターニング装置１は、テープヘッド４３が基板２０に当接するときの加圧量を計測するモニタ機構（不図示）を備えている。また、パターニング装置１は、モニタ機構によって計測される加圧量が一定になるように、基板２０とテープヘッド４３との距離を調整する調整機構２２を備えている。図例では、調整機構２２として、基板２０を載置する搬送台２１を昇降させる駆動部材を示している。なお、調整機構２２は、テープヘッド４３を基板２０側へ上下移動させるものであってもよい。この場合、テープヘッド４３においてテープ４１が緩む又は過度に引張られることがないように、リール駆動部４４はリール４２ａ，４２ｂの回転速度を適宜に制御して、テープ４１の移動速度を調整する。

本実施形態によれば、除去工程で加圧量をモニタしながら、随時、基板２０とテープ４１との間の圧力をフィードバック制御することができる。そのため、例えば、基板２０自体やその上に形成された透明電極等に凹凸や傾きがあっても、一定の精度でインク３０を拭取ることができ、歩留まりを向上させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、種々の変形が可能である。上述した搬送機構２、塗布機構３は、拭取り機構４と共に、制御装置（不図示）等により駆動制御され、所定のソフトェアに基いて動作するものである。また、パターニング装置１は、インク３０の種類、作製される塗布膜のサイズ、数等を入力するための操作部（不図示）を備える。上記ソフトウェアは、操作部によって入力された操作情報に従って、拭取り機構４だけでなく、搬送機構２及び塗布機構３等の駆動を最適化させるように構築されている。なお、上述した実施形態においては、有機ＥＬパネルの正孔輸送層１４２を形成する工程を例示したが、塗布により作製される層であれば、正孔輸送層１４２に限らず、発光層１４３又は電子輸送層（不図示）等の作製にも適用することができる。更に、有機ＥＬパネルに限らず、例えば、有機太陽電池等、複数の機能層を有するデバイスの製造にも適用することができる。

１ パターニング装置
２ 搬送機構
２０ 基板
２２ 調整機構
４ 拭取り機構
４０ 溶剤
４１ テープ
４２ リール
４３ テープヘッド
５ 吸引機構
６ 補給機構
７１ 検出機構
７２ 測定機構
８ レーザ加熱機構

Claims (14)

1. 基板上の有機材料を含有する液状のインクをパターニングするパターニング装置であって、
   前記基板上の所定箇所のインクを除去する拭取り機構、を備え、
   前記拭取り機構は、溶剤を含有させたテープと、このテープを巻き取る回転式のリールと、前記テープを前記基板上に当接させるテープヘッドと、を有し、前記テープヘッドで前記テープを前記基板に当接させながら前記リールを回転させることによって前記テープに前記基板上のインクを付着させることを特徴とするパターニング装置。
2. 前記リールは、前記基板をセットするステージに対する前記テープヘッドの相対進行方向とは、逆方向にテープが巻き取られるように回転することを特徴とする請求項１に記載のパターニング装置。
3. 前記拭取り機構は、拭取り中に発生した粉塵等を吸引する吸引機構を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパターニング装置。
4. 前記拭取り機構は、前記テープに溶剤を供給する補給機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のパターニング装置。
5. 前記基板を加熱する加熱機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のパターニング装置。
6. 前記基板の塗布面を下向きとした状態で前記基板を搬送する搬送機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のパターニング装置。
7. 前記拭取り機構は、塗布面が下向きとなった前記基板上のインクを除去することを特徴とする請求項６に記載のパターニング装置。
8. 前記拭取り機構によってインクが除去された前記基板上に紫外線を照射して、前記インクのフォトルミネッセンス発光を検出する検出機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のパターニング装置。
9. 前記拭取り機構によってインクが除去された前記基板表面の接触抵抗を測定する測定機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のパターニング装置。
10. 前記テープヘッドは、前記テープと前記基板との接触面積を可変とするように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のパターニング装置。
11. 前記テープヘッドは、前記テープと接する面がクラウン形状となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載のパターニング装置。
12. 前記拭取り機構によってインクが除去された前記基板上にレーザを照射し、前記基板上に残存したインクを加熱するレーザ加熱機構を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載のパターニング装置。
13. 前記テープヘッドが前記基板に当接するときの加圧量を計測するモニタ機構と、
    前記モニタ機構によって計測される加圧量が一定になるように前記基板と前記テープヘッドとの間の距離を調整する調整機構と、を更に備えることを特徴とするを請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のパターニング装置。
14. 請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載のパターニング装置を用いて、透明電極を有する基板上に正孔輸送層を形成する工程を含むことを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。

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