JP2016038346A - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】早期に不良を検出して効率よく製造ラインを改善させること。
【解決手段】実施形態に係る検査装置は、照射部と、撮像部と、制御部とを備える。照射部は、直列に配列された複数の発光素子を有し、かかる発光素子から主面上に少なくとも有機ＥＬ層における発光層が形成された基板に向けて紫外光を照射する。撮像部は、紫外光の照射を受けた基板を所定の撮像領域において撮像する。制御部は、撮像部によって撮像された撮像画像に基づいて基板の不良を検出させる。
【選択図】図８

Description

開示の実施形態は、検査装置および検査方法に関する。

従来、有機ＥＬ（Electroluminescence）の発光を利用した発光ダイオードである有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）が知られている。かかる有機発光ダイオードを用いた有機ＥＬディスプレイは、薄型軽量かつ低消費電力であるうえ、応答速度や視野角、コントラスト比の面で優れているといった利点を有していることから、次世代のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として近年注目されている。

なお、有機発光ダイオードは、基板上の陽極と陰極の間に有機ＥＬ層を挟んだ構造を有している。有機ＥＬ層は、たとえば陽極側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が積層されて形成される。かかる積層構造の形成にあたっては、たとえば正孔注入層、正孔輸送層および発光層をそれぞれインクジェット方式を用いて塗布するといった手法が用いられる。

ところで、有機発光ダイオードは、有機ＥＬ層の各層がそれぞれ数十ｎｍの薄膜にて形成されるため、各層のいずれかにたとえば塗布ムラといった不良が生じていれば、その影響が製品を動作させた場合に顕著に現れてしまう。このため、こうした不良を検査するための検査装置が種々提案されている。

たとえば特許文献１には、ガラス基板上のレジスト膜の膜ムラを検査可能な外観検査装置が開示されている。具体的に、かかる外観検査装置は、照明部からガラス基板に対して照明光を照射し、ラインセンサカメラで撮像した画像を解析することによって、膜ムラのような不良が生じているか否かを検査する。

また、たとえばこのような外観検査を受ける段階の完成品に近い基板であれば、製品としての通常の使用時と同様に、陽極と陰極との間に電圧をかけることで基板を発光させ、その発光状態を撮像して画像を解析するといった手法も用いることができる。

特開２０１１−９９８７５号公報

しかしながら、上述した従来技術には、早期に不良を検出して効率よく製造ラインを改善させるうえで、さらなる改善の余地がある。

具体的には、上述した従来技術は、たとえば成膜工程から封止工程を経た、ほぼ完成品に近い基板を検査することで不良を検出しようとするものである。このため、仮に不良として塗布ムラが検出されたとしても、たとえばかかる塗布ムラが前述の各層のいずれを形成する過程で生じたのかといった判別を行わねばならず、原因が特定されて製造ラインが改善されるまでに時間がかかるという問題があった。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、早期に不良を検出して効率よく製造ラインを改善させることができる検査装置および検査方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る検査装置は、照射部と、撮像部と、制御部とを備える。照射部は、直列に配列された複数の発光素子を有し、かかる発光素子から主面上に少なくとも有機ＥＬ層における発光層が形成された基板に向けて紫外光を照射する。撮像部は、紫外光の照射を受けた基板を所定の撮像領域において撮像する。制御部は、撮像部によって撮像された撮像画像に基づいて基板の不良を検出させる。

実施形態の一態様によれば、早期に不良を検出して効率よく製造ラインを改善させることができる。

図１は、有機発光ダイオードの構成の概略を示す断面模式図である。 図２は、有機発光ダイオードの隔壁の構成の概略を示す平面模式図である。 図３は、有機発光ダイオードの製造方法の主な工程を示すフローチャートである。 図４は、実施形態に係る検査装置を備えた基板処理システムの構成の概略を示す平面模式図である。 図５は、実施形態に係る検査装置の構成の概略を示す平面模式図である。 図６Ａは、計測ヘッドが備えるＵＶ照射器の構成の概略を示す平面模式図である。 図６Ｂは、ＵＶ照射器およびカメラの配置関係を示す側面模式図である。 図６Ｃは、カメラによる撮像画像の処理方法を示す模式図である。 図７Ａは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その１）である。 図７Ｂは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その２）である。 図７Ｃは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その３）である。 図７Ｄは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その４）である。 図７Ｅは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その５）である。 図７Ｆは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その６）である。 図７Ｇは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その７）である。 図７Ｈは、計測ヘッドの移動制御の説明図（その８）である。 図８は、制御装置のブロック図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する検査装置および検査方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、有機発光ダイオードの構成の概略およびその製造方法について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、有機発光ダイオード１の構成の概略を示す断面模式図である。図２は、有機発光ダイオード１の隔壁２０の構成の概略を示す平面模式図である。図３は、有機発光ダイオード１の製造方法の主な工程を示すフローチャートである。

図１に示すように、有機発光ダイオード１は、基板としてのガラス基板Ｇ上で、陽極（アノード）１０および陰極（カソード）４０の間に有機ＥＬ層３０を挟んだ構造を有している。

有機ＥＬ層３０は、陽極１０側から順に、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、発光層３３、電子輸送層３４および電子注入層３５が積層されて形成される。

具体的にはまず、陽極形成処理（図３のステップＳ１０１）において、ガラス基板Ｇ上に陽極１０が形成される。陽極１０は、たとえば蒸着法を用いて形成される。なお、陽極１０には、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明電極が用いられる。

つづいて、隔壁形成処理（図３のステップＳ１０２）において、陽極１０上に隔壁２０が形成される。隔壁２０は、たとえばフォトリソグラフィ処理やエッチング処理等によって、所定のパターンにパターニングされる。

そして、隔壁２０には、図２に示すように、スリット状の開口部２１が行方向および列方向に沿って複数配列されている。かかる開口部２１の内部には、後述するように有機ＥＬ層３０と陰極４０が積層されて画素が形成される。なお、隔壁２０には、例えば感光性ポリイミド樹脂が用いられる。

つづいて、隔壁２０の開口部２１内部の陽極１０上に有機ＥＬ層３０が形成される。具体的には、正孔注入層形成処理（図３のステップＳ１０３）において、陽極１０上に正孔注入層３１が形成される。そして、正孔輸送層形成処理（図３のステップＳ１０４）において、正孔注入層３１上に正孔輸送層３２が形成される。

そして、発光層形成処理（図３のステップＳ１０５）において、正孔輸送層３２上に発光層３３が形成される。なお、発光層３３には、Ｒ発光層、Ｇ発光層およびＢ発光層が含まれる。

そして、電子輸送層形成処理（図３のステップＳ１０６）において、発光層３３上に電子輸送層３４が形成され、電子注入層形成処理（図３のステップＳ１０７）において、電子輸送層３４上に電子注入層３５が形成される。

本実施形態では、正孔注入層３１、正孔輸送層３２および発光層３３はそれぞれ、後述する基板処理システム１００において形成される。基板処理システム１００では、インクジェット方式による有機材料の塗布処理、有機材料の減圧乾燥処理、有機材料の焼成処理が順次行われて、これら正孔注入層３１、正孔輸送層３２および発光層３３が形成される。

また、電子輸送層３４および電子注入層３５は、それぞれたとえば蒸着法を用いて形成される。

そして、陰極形成処理（図３のステップＳ１０８）において、電子注入層３５上に陰極４０が形成される。陰極４０は、たとえば蒸着法を用いて形成される。なお、陰極４０には、たとえばアルミニウムが用いられる。

そして、ステップＳ１０１〜Ｓ１０８を経て形成された積層構造を大気中の水分等と遮断するため、封止処理が行われる（図３のステップＳ１０９）。

このような成膜工程〜封止工程を経て製造された有機発光ダイオード１では、陽極１０と陰極４０との間に電圧が印加されることによって、正孔注入層３１で注入された所定数量の正孔が正孔輸送層３２を介して発光層３３へ輸送される。

また、電子注入層３５で注入された所定数量の電子が、電子輸送層３４を介して発光層３３へ輸送される。そして、発光層３３内で正孔と電子が再結合して励起状態の分子を形成し、発光層３３が発光することとなる。

ところで、従来技術によれば、ガラス基板Ｇの不良を検出するための検査は、図３に示した封止工程を終えた段階で行われる場合が多かった。このため、早期に不良を検出して効率よく製造ラインを改善させるうえで難点があった。

そこで、本実施形態では、少なくとも発光層３３が形成された段階でＵＶ（Ultraviolet）励起によって発光層３３を発光させ、その発光状態を撮像した撮像画像に基づいて検査を行うこととした。これにより、早期に不良を検出して効率よく製造ラインを改善させることが可能となる。

以下、このように検査を行う実施形態に係る検査装置２００について具体的に説明する。なお、本実施形態では、検査装置２００は、発光層形成処理後かつ電子輸送層形成処理前に、図３で言えばステップＳ１０５〜Ｓ１０６の間に、検査を行うものとして説明を進める。

図４は、実施形態に係る検査装置２００を備えた基板処理システム１００の構成の概略を示す平面模式図である。なお、図４では、検査装置２００を分かりやすく示すため、検査装置２００を所定のパターンで塗りつぶして示している。

また、図４に示すように、基板処理システム１００には、予め陽極形成処理および隔壁形成処理（図３のステップＳ１０１およびＳ１０２参照）を経て陽極１０と隔壁２０が形成されたガラス基板Ｇが搬入されるものとする。

そして、基板処理システム１００では、図３のステップＳ１０３〜Ｓ１０５に相当する各処理が行われ、ガラス基板Ｇ上に正孔注入層３１、正孔輸送層３２および発光層３３が形成された後、電子輸送層形成処理へ向けて搬出されるものとする。

図４に示すように、基板処理システム１００は、搬入ステーション１１０と、処理ステーション１２０と、搬出ステーション１３０とを一体に接続した構成を有している。搬入ステーション１１０は、複数のガラス基板ＧをカセットＣ単位で外部から搬入し、カセットＣから処理前のガラス基板Ｇを取り出す。

処理ステーション１２０は、ガラス基板Ｇに対して正孔注入層形成処理、正孔輸送層形成処理および発光層形成処理の各処理を施す処理装置１２１〜１２３を備える。搬出ステーション１３０は、処理後のガラス基板ＧをカセットＣ内に収納し、複数のガラス基板ＧをカセットＣ単位で外部へ搬出する。

なお、搬入ステーション１１０、処理ステーション１２０および搬出ステーション１３０は、たとえばＸ軸方向に沿って図４に示す配置で配置される。

搬入ステーション１１０は、カセット載置台１１１と、搬送路１１２と、基板搬送体１１３とを備える。カセット載置台１１１は、複数のカセットＣをＹ軸方向に一列に載置自在である。すなわち、搬入ステーション１１０は、ガラス基板Ｇを複数保有することができる。

搬送路１１２は、Ｙ軸方向に延伸させて設けられる。基板搬送体１１３は、かかる搬送路１１２上を移動可能に、かつ、Ｚ軸方向およびＺ軸まわりに移動自在に設けられ、カセットＣと処理ステーション１２０との間でガラス基板Ｇを搬送する。なお、基板搬送体１１３は、たとえばガラス基板Ｇを吸着保持しつつ搬送する。

処理ステーション１２０は、正孔注入層形成部１２１と、正孔輸送層形成部１２２と、発光層形成部１２３とを備える。正孔注入層形成部１２１は、正孔注入層形成処理を行う処理装置である。正孔輸送層形成部１２２は、正孔輸送層形成処理を行う処理装置である。発光層形成部１２３は、発光層形成処理を行う処理装置である。これら処理装置１２１〜１２３は、たとえば搬入ステーション１１０側からＸ軸方向に沿って図４に示す配置で配置される。

正孔注入層形成部１２１は、塗布装置１２１ａと、バッファ装置１２１ｂと、減圧乾燥装置１２１ｃと、熱処理装置１２１ｄと、温度調節装置１２１ｅとを備える。塗布装置１２１ａは、ガラス基板Ｇに形成された陽極１０上に正孔注入層３１を形成するための有機材料を塗布する装置である。

かかる塗布装置１２１ａでは、インクジェット方式でガラス基板Ｇ上の所定の位置、すなわち隔壁２０の開口部２１の内部に有機材料が塗布される。かかる有機材料は、正孔注入層３１を形成するための所定の材料を有機溶媒に溶解させた溶液である。

バッファ装置１２１ｂは、複数のガラス基板Ｇを一時的に収容する装置である。減圧乾燥装置１２１ｃは、塗布装置１２１ａで塗布された有機材料を減圧乾燥する装置である。なお、減圧乾燥装置１２１ｃは、複数積層されてたとえば５個設けられている。

また、減圧乾燥装置１２１ｃは、たとえばターボ分子ポンプ（図示略）を有しており、かかるターボ分子ポンプによって内部雰囲気をたとえば１Ｐａ以下まで減圧して、有機材料を乾燥するよう構成されている。

熱処理装置１２１ｄは、減圧乾燥装置１２１ｃで乾燥された有機材料を熱処理して焼成する装置である。なお、熱処理装置１２１ｄは複数、たとえば２０段に積層されて設けられている。また、熱処理装置１２１ｄは、その内部にガラス基板Ｇを載置する熱板（図示略）を有しており、かかる熱板によって有機材料を焼成するよう構成されている。

温度調節装置１２１ｅは、熱処理装置１２１ｄで熱処理されたガラス基板Ｇを所定の温度、たとえば常温に調節する装置であり、複数設けられる。なお、正孔注入層形成部１２１において、これら塗布装置１２１ａ、バッファ装置１２１ｂ、減圧乾燥装置１２１ｃ、熱処理装置１２１ｄおよび温度調節装置１２１ｅの数や配置は、任意に選択可能である。

また、正孔注入層形成部１２１は、基板搬送領域ＣＲ１〜ＣＲ３と、受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３とを備える。基板搬送領域ＣＲ１〜ＣＲ３は、それぞれ隣接して設けられる各装置へガラス基板Ｇを搬送する。

具体的には、基板搬送領域ＣＲ１は、かかる基板搬送領域ＣＲ１に隣接する塗布装置１２１ａおよびバッファ装置１２１ｂへガラス基板Ｇを搬送する。また、基板搬送領域ＣＲ２は、かかる基板搬送領域ＣＲ２に隣接する減圧乾燥装置１２１ｃへガラス基板Ｇを搬送する。

また、基板搬送領域ＣＲ３は、かかる基板搬送領域ＣＲ３に隣接する熱処理装置１２１ｄおよび温度調節装置１２１ｅへガラス基板Ｇを搬送する。なお、基板搬送領域ＣＲ１〜ＣＲ３にはそれぞれガラス基板Ｇを搬送する基板搬送装置（図示略）が、ＸＹ平面方向、Ｚ軸方向およびＺ軸まわりに移動自在に設けられている。

受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３はそれぞれ順に、搬入ステーション１１０および基板搬送領域ＣＲ１の間、基板搬送領域ＣＲ１およびＣＲ２の間、基板搬送領域ＣＲ２およびＣＲ３の間に設けられ、これらの間でガラス基板Ｇを受け渡しさせる。

正孔輸送層形成部１２２は、塗布装置１２２ａと、バッファ装置１２２ｂと、減圧乾燥装置１２２ｃと、熱処理装置１２２ｄと、温度調節装置１２２ｅとを備える。塗布装置１２２ａは、ガラス基板Ｇに形成された正孔注入層３１上に正孔輸送層３２を形成するための有機材料を塗布する。

かかる塗布装置１２２ａでは、インクジェット方式でガラス基板Ｇ上の所定の位置、すなわち隔壁２０の開口部２１の内部に有機材料が塗布される。かかる有機材料は、正孔輸送層３２を形成するための所定の材料を有機溶媒に溶解させた溶液である。

バッファ装置１２２ｂ、減圧乾燥装置１２２ｃ、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅについては、バッファ装置１２１ｂ、減圧乾燥装置１２１ｃ、熱処理装置１２１ｄおよび温度調節装置１２１ｅとほぼ同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。

ただし、正孔輸送層形成部１２２では、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅの内部は、低酸素かつ低露点雰囲気に維持される。ここで、低酸素雰囲気とは、大気よりも酸素濃度が低い雰囲気、たとえば酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気を言う。また、低露点雰囲気とは、大気よりも露点温度が低い雰囲気、たとえば露点温度が−１０℃以下の雰囲気を言う。なお、かかる低酸素かつ低露点雰囲気は、たとえば窒素ガス等の不活性ガスを用いて維持される。

正孔輸送層形成部１２２において、これら塗布装置１２２ａ、バッファ装置１２２ｂ、減圧乾燥装置１２２ｃ、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅの数や配置は、任意に選択可能である。

また、正孔輸送層形成部１２２は、基板搬送領域ＣＲ４〜ＣＲ６と、受渡装置ＴＲ５およびＴＲ６とを備える。なお、正孔注入層形成部１２１と正孔輸送層形成部１２２との間は、受渡装置ＴＲ４を介して接続される。

ここで、基板搬送領域ＣＲ４〜ＣＲ６および受渡装置ＴＲ４〜ＴＲ６は、上述した基板搬送領域ＣＲ１〜ＣＲ３および受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３とほぼ同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

ただし、上述したように、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅの内部は、低酸素かつ低露点雰囲気に維持されるため、基板搬送領域ＣＲ６の内部もまた低酸素かつ低露点雰囲気に維持される。

また、かかる基板搬送領域ＣＲ６と基板搬送領域ＣＲ５とを接続する受渡装置ＴＲ６は、ガラス基板Ｇを一時的に収容し、内部雰囲気を切り替え可能に、すなわち低酸素かつ低露点雰囲気と大気雰囲気とを切り替え可能に設けられたロードロック装置として構成される。

発光層形成部１２３は、塗布装置１２３ａと、バッファ装置１２３ｂと、減圧乾燥装置１２３ｃと、熱処理装置１２３ｄと、温度調節装置１２３ｅと、検査装置２００とを備える。

塗布装置１２３ａは、たとえば２個設けられ、ガラス基板Ｇに形成された正孔輸送層３２上に発光層３３を形成するための有機材料を塗布する。かかる塗布装置１２３ａでは、インクジェット方式でガラス基板Ｇ上の所定の位置、すなわち隔壁２０の開口部２１の内部に有機材料が塗布される。かかる有機材料は、発光層３３を形成するための所定の材料を有機溶媒に溶解させた溶液である。

バッファ装置１２３ｂ、減圧乾燥装置１２３ｃ、熱処理装置１２３ｄおよび温度調節装置１２３ｅについては、上述したバッファ装置１２２ｂ、減圧乾燥装置１２２ｃ、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅとほぼ同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。

検査装置２００は、温度調節装置１２３ｅを経て発光層３３が形成されたガラス基板Ｇのうち検査対象として抜き出された任意の１枚に対して紫外光を照射し、かかる紫外光の照射を受けたガラス基板Ｇの撮像画像に基づいて塗布ムラ等の不良を検出する装置である。検査装置２００は、たとえば撮像画像の階調に基づいて発光層３３に不良があるか否か等を検査する。

なお、検査装置２００で行われる検査は、ガラス基板Ｇへ紫外光を照射する破壊検査となるため、検査対象としたガラス基板Ｇは検査後、廃棄してよい。かかる検査装置２００の具体的な構成については、図５以降を用いて後述する。

発光層形成部１２３において、これら塗布装置１２３ａ、バッファ装置１２３ｂ、減圧乾燥装置１２３ｃ、熱処理装置１２３ｄ、温度調節装置１２３ｅおよび検査装置２００の数や配置は、任意に選択可能である。

また、発光層形成部１２３は、基板搬送領域ＣＲ７〜ＣＲ１０と、受渡装置ＴＲ８〜ＴＲ１１とを備える。なお、正孔輸送層形成部１２２と発光層形成部１２３との間は、受渡装置ＴＲ７を介して接続される。

ここで、基板搬送領域ＣＲ７〜ＣＲ９および受渡装置ＴＲ７〜ＴＲ９は、上述した基板搬送領域ＣＲ４〜ＣＲ６および受渡装置ＴＲ４〜ＴＲ６とほぼ同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

受渡装置ＴＲ１０は、基板搬送領域ＣＲ９および搬出ステーション１３０の間に設けられ、これらの間でガラス基板Ｇを受け渡しさせる。なお、受渡装置ＴＲ１０は、ガラス基板Ｇを一時的に収容し、内部雰囲気を切り替え可能に、すなわち低酸素かつ低露点雰囲気と大気雰囲気とを切り替え可能に設けられたロードロック装置として構成されることが好ましい。

受渡装置ＴＲ１１は、基板搬送領域ＣＲ９およびＣＲ１０の間に設けられ、これらの間で検査対象となるガラス基板Ｇを受け渡しさせる。基板搬送領域ＣＲ１０は、かかる基板搬送領域ＣＲ１０に隣接する検査装置２００へ検査対象となるガラス基板Ｇを搬送する。

搬出ステーション１３０は、カセット載置台１３１と、搬送路１３２と、基板搬送体１３３とを備える。カセット載置台１３１は、複数のカセットＣをＹ軸方向に一列に載置自在である。すなわち、搬出ステーション１３０は、ガラス基板Ｇを複数保有することができる。

搬送路１３２は、Ｙ軸方向に延伸させて設けられる。基板搬送体１３３は、かかる搬送路１３２上を移動可能に、かつ、Ｚ軸方向およびＺ軸まわりに移動自在に設けられ、処理ステーション１２０とカセットＣとの間でガラス基板Ｇを搬送する。なお、基板搬送体１３３は、たとえばガラス基板Ｇを吸着保持しつつ搬送する。また、搬出ステーション１３０の内部は、低酸素かつ低露点雰囲気に維持されているのが好ましい。

また、基板処理システム１００は、制御装置１４０を備える。制御装置１４０は、たとえばコンピュータであり、制御部１４１と記憶部１４２とを備える。記憶部１４２には、基板処理システム１００において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１４１は、記憶部１４２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１００の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置１４０の記憶部１４２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。制御装置１４０の具体的な構成については、図８を用いて後述する。

次に、検査装置２００の構成について、図５を用いてより具体的に説明する。図５は、実施形態に係る検査装置２００の構成の概略を示す平面模式図である。

図５に示すように、検査装置２００は、閉鎖空間２０１を有する。閉鎖空間２０１は、光のない暗所に維持される。検査対象となるガラス基板Ｇは、かかる閉鎖空間２０１へたとえば基板搬送領域ＣＲ１０からの搬入口である開閉シャッタ（図示略）を介して搬入される。

また、検査装置２００は、ステージ２０２と、移動機構２０３と、計測ヘッド２０４とを備える。移動機構２０３は、ガイドレール２０３ａと、鉛直部材２０３ｂと、水平部材２０３ｃと、可動ブロック２０３ｄとをさらに備える。計測ヘッド２０４は、ＵＶ照射器２０４ａと、カメラ２０４ｂとをさらに備える。カメラ２０４ｂは、ラインスキャンカメラであることが好ましい。

ステージ２０２は、搬入されたガラス基板Ｇを載置して保持する。ガイドレール２０３ａは、ステージ２０２の幅方向（Ｘ軸方向）の両側に、Ｙ軸方向に延伸させて一対設けられる。

移動機構２０３を構成する鉛直部材２０３ｂは、Ｚ軸方向に延伸した形状の部材であり、ガイドレール２０３ａに沿ってＹ軸方向にスライド可能に一対設けられる（図中の矢印５０１参照）。水平部材２０３ｃは、鉛直部材２０３ｂの上端部に架け渡される。

可動ブロック２０３ｄは、計測ヘッド２０４を吊り下げた状態で支持しつつ、水平部材２０３ｃに沿ってＸ軸方向にスライド可能に設けられる（図中の矢印５０２参照）。すなわち、移動機構２０３は、計測ヘッド２０４をガラス基板Ｇの主面方向（すなわち、ＸＹ平面方向）に沿って移動可能に設けられる。なお、移動機構２０３は、その動作を前述の制御装置１４０の制御部１４１によって制御される。

次に、計測ヘッド２０４の構成について、図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。図６Ａは、計測ヘッド２０４が備えるＵＶ照射器２０４ａの構成の概略を示す平面模式図である。図６Ｂは、ＵＶ照射器２０４ａおよびカメラ２０４ｂの配置関係を示す側面模式図である。図６Ｃは、カメラ２０４ｂによる撮像画像の処理方法を示す模式図である。

図６Ａに示すように、ＵＶ照射器２０４ａは、紫外光を照射する複数の発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎを備える。かかる発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎは、計測ヘッド２０４の移動方向に対して交差する向きに直列に配列されて設けられる。

なお、ここでは図示していないが、かかる発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎの配列方向は、ラインスキャンカメラであるカメラ２０４ｂのスキャン方向に略平行な向きでもある。すなわち、カメラ２０４ｂの撮像領域は、発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎの配列方向に応じたライン状に形成された領域である。

このように、発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎが直列に配列されたＵＶ照射器２０４ａを用いることで、照射される紫外光を比較的均一性の高いものにすることができる。すなわち、ガラス基板Ｇの不良を検出するにあたり、たとえば塗布ムラであるか否かを判別しやすくすることができる。

なお、前述の制御部１４１は、発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎのそれぞれの波長や照射時間を個別に制御しつつ、ＵＶ照射器２０４ａを発光制御することが可能である。これにより、照射される紫外光をさらに均一性の高いものにすることができる。

また、図６Ｂに示すように、計測ヘッド２０４において、カメラ２０４ｂは、かかるカメラ２０４ｂの光軸Ｌ１がガラス基板Ｇの主面に対して垂直となる向きに配置される。また、ＵＶ照射器２０４ａは、カメラ２０４ｂの撮像領域に対して斜め方向から紫外光を照射する向きに配置される。

このようにＵＶ照射器２０４ａおよびカメラ２０４ｂを配置することにより、拡散光の影響によって撮像画像の品質が低下するのを防止することができる。なお、撮像画像の品質を高めるうえで、図６Ｂに示すようにＵＶ照射器２０４ａとガラス基板Ｇとの間に集光レンズ２０４ｃを配置する等の導光手段をとってもよい。

なお、上述のようにＵＶ照射器２０４ａは直列に配列された発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎから紫外光を照射し、カメラ２０４ｂはこれに応じたライン状の撮像領域を撮像する。このため、図６Ｃに示すように、撮像領域ＩＡのＸ軸方向の幅が仮にガラス基板ＧのＸ軸方向の幅以上であったとしても、１回に撮像される撮像画像はガラス基板Ｇの分割された区画の１つ分である（図中の矢印６０１参照）。

そこで、本実施形態では、上述の移動機構２０３によって計測ヘッド２０４を移動させながら、カメラ２０４ｂに連続的にガラス基板Ｇの分割された区画の撮像画像群を撮像させる。

すなわち、制御部１４１は、カメラ２０４ｂの撮像領域ＩＡの総計が、ガラス基板Ｇの主面全域に渡るように移動機構２０３を制御する。そして、制御部１４１は、カメラ２０４ｂが撮像した撮像画像群を合成して、ガラス基板Ｇ１枚分の合成画像ＧＤを生成する（図中の矢印６０２参照）。そして、制御部１４１は、かかる合成画像ＧＤを解析することによって、ガラス基板Ｇの不良を検出させることとなる。

次に、計測ヘッド２０４の移動制御について、より具体的に図７Ａ〜図７Ｈを用いて説明する。図７Ａ〜図７Ｈは、計測ヘッド２０４の移動制御の説明図（その１）〜（その８）である。なお、図７Ａ〜図７Ｈでは、便宜的に撮像済み領域を所定のパターンで塗りつぶし、符号「ＦＡ」を付している。

まず、図７Ａに示すように、カメラ２０４ｂの撮像領域ＩＡのＸ軸方向の幅が仮にガラス基板ＧのＸ軸方向の幅以上である場合、制御部１４１は移動機構２０３を制御して、移動機構２０３に計測ヘッド２０４をＹ軸方向に沿って移動させる（図中の矢印７０１参照）。また、この間、制御部１４１は、計測ヘッド２０４を制御して、ＵＶ照射器２０４ａにガラス基板Ｇへ紫外光を照射させながら、カメラ２０４ｂに連続的に撮像領域ＩＡを撮像させる。

かかる図７Ａに示すガラス基板Ｇのサイズの場合、矢印７０１に示すＹ軸の正方向への移動１回によってガラス基板Ｇの主面全域を撮像できるので、制御部１４１は、かかる移動１回分で撮像された撮像画像群に基づいて合成画像ＧＤを生成し、解析を行うこととなる。

ところで、図７Ｂに示すように、カメラ２０４ｂの撮像領域ＩＡのＸ軸方向の幅が、ガラス基板ＧのＸ軸方向の幅に満たないような場合、図７Ａに示したＹ軸の正方向への移動１回によっては、ガラス基板Ｇの主面全域を撮像することはできない。

このような場合、図７Ｃに示すように、計測ヘッド２０４を複数個（例示では３個）設けることとしたうえで、これら計測ヘッド２０４を並べて移動機構２０３にＹ軸方向に沿って移動させるよう制御部１４１が制御すればよい。これにより、ガラス基板Ｇの主面全域を撮像することができるので、ガラス基板Ｇのサイズが大きい場合であっても、制御部１４１は、ガラス基板Ｇ１枚分の合成画像ＧＤを生成し、解析を行うことができる。

あるいは、図７Ｄに示すように、計測ヘッド２０４を複数個設けなくとも、移動機構２０３はガラス基板Ｇの主面方向に沿った２次元方向に計測ヘッド２０４を移動させることができるので、撮像領域ＩＡをシフトさせつつ（図中の矢印７０２参照）、移動機構２０３が計測ヘッド２０４を移動させればよい。

かかる場合によっても、ガラス基板Ｇの主面全域を撮像することができるので、制御部１４１は、ガラス基板Ｇ１枚分の合成画像ＧＤを生成し、解析を行うことができる。

なお、この撮像領域ＩＡをシフトさせる場合、たとえば図７Ｅに示すように、一旦Ｙ軸方向で計測ヘッド２０４を往復させたうえで、撮像領域ＩＡをシフトさせる手法を用いることができる（図中の矢印７０３参照）。なお、かかる場合、往復の復路においては、ＵＶ照射器２０４ａによる紫外光の照射およびカメラ２０４ｂによる撮像は停止させてよい。

あるいは、図７Ｆに示すように、Ｙ軸の正方向への移動を終えた後、撮像領域ＩＡをシフトさせたうえで（図中の矢印７０４参照）、Ｙ軸の負方向への移動を行いつつＵＶ照射器２０４ａによる紫外光の照射およびカメラ２０４ｂによる撮像を行ってもよい。

この場合、図７Ａ〜図７Ｅに示したのと異なり、計測ヘッド２０４の進行方向に対するＵＶ照射器２０４ａおよびカメラ２０４ｂの順番が前後することになるが、ＵＶ照射器２０４ａによる紫外光の照射およびカメラ２０４ｂによる撮像が同時に行われるよう制御部１４１が制御することで、撮像画像を検査に適した品質に保つことが可能である。

ところで、図７Ｇに示すように、発光層３３には、Ｒ発光層３３−Ｒ、Ｇ発光層３３−ＧおよびＢ発光層３３−Ｂが含まれている。このため、発光層３３の不良を高精度に検出しようとすれば、これら各層３３−Ｒ、３３−Ｇおよび３３−Ｂを、それぞれ検査に適した適度な発光状態とすることが好ましい。

かかる場合、たとえば、Ｒ発光層３３−Ｒ、Ｇ発光層３３−ＧおよびＢ発光層３３−Ｂごとに照射する紫外光の波長を変えることで対応することができる。かかる場合の構成の一例を図７Ｈに示す。

図７Ｈに示すように、ＵＶ照射器２０４ａは、たとえば順にＲ発光層３３−Ｒ用、Ｇ発光層３３−Ｇ用およびＢ発光層３３−Ｂ用である、３つのＵＶ照射器２０４ａ−Ｒ、２０４ａ−Ｇおよび２０４ａ−Ｂが設けられてもよい。

これらＵＶ照射器２０４ａ−Ｒ、２０４ａ−Ｇおよび２０４ａ−Ｂは、順にＲ発光層３３−Ｒ、Ｇ発光層３３−ＧおよびＢ発光層３３−Ｂをそれぞれ検査に適した適度な発光状態とするように、異なる波長で紫外光を照射するよう制御される。各波長は、たとえば実験等によって予め適正値を導出しておくこととし、記憶部１４２等に記憶されていればよい。

そして、これらＵＶ照射器２０４ａ−Ｒ、２０４ａ−Ｇおよび２０４ａ−Ｂを計測ヘッド２０４の進行方向に対し３段に並べ、進行方向における前から順に紫外光を照射し、それぞれの発光状態を順次撮像することとすればよい。

具体的に図７Ｈに示した例で言えば、まず制御部１４１は、進行方向１番目のＵＶ照射器２０４ａ−Ｒから、Ｒ発光層３３−Ｒを適度に発光させる波長で紫外光を照射させ、かかる場合のＲ発光層３３−Ｒ用の撮像画像をカメラ２０４ｂに撮像させる。

つづいて、制御部１４１は、進行方向２番目のＵＶ照射器２０４ａ−Ｇから、Ｇ発光層３３−Ｇを適度に発光させる波長で紫外光を照射させ、かかる場合のＧ発光層３３−Ｇ用の撮像画像をカメラ２０４ｂに撮像させる。

そして、制御部１４１は、進行方向３番目のＵＶ照射器２０４ａ−Ｂから、Ｂ発光層３３−Ｂを適度に発光させる波長で紫外光を照射させ、かかる場合のＢ発光層３３−Ｂ用の撮像画像をカメラ２０４ｂに撮像させる。

そして、それぞれ個別に撮像されたＲ発光層３３−Ｒ用、Ｇ発光層３３−Ｇ用およびＢ発光層３３−Ｂ用の撮像画像に基づき、それぞれＲ発光層３３−Ｒ、Ｇ発光層３３−ＧおよびＢ発光層３３−Ｂの検査が行われることとなる。これにより、Ｒ発光層３３−Ｒ、Ｇ発光層３３−ＧおよびＢ発光層３３−Ｂごとの、より高精度な検査を行うことが可能となる。

なお、図７Ｈに示すように、ＵＶ照射器２０４ａ−Ｒ、２０４ａ−Ｇおよび２０４ａ−Ｂを３段に配置した場合、これらのガラス基板Ｇに対する傾き（図６Ｂ参照）を、カメラ２０４ｂによって適正な撮像画像が撮像可能となるようにそれぞれ異ならせてもよい。

また、図７Ｈに示した構成の変形例としては、ＵＶ照射器２０４ａ−Ｒ、２０４ａ−Ｇおよび２０４ａ−Ｂのそれぞれに１対１で対応するカメラ２０４ｂを３つ設けることとしたうえで、ＵＶ照射器／カメラのセットを進行方向に対して３段に並べてもよい。

また、図７Ｈには、３つのＵＶ照射器２０４ａ−Ｒ、２０４ａ−Ｇおよび２０４ａ−Ｂを用いる場合を例示したが、１つのＵＶ照射器２０４ａでこれを実現してもよい。

かかる場合、たとえば１つのＵＶ照射器２０４ａが、Ｒ発光層３３−Ｒ用、Ｇ発光層３３−Ｇ用およびＢ発光層３３−Ｂ用に、それぞれ順にタイミングをずらして異なる波長で紫外光を照射して、その度ごとにカメラ２０４ｂに撮像させることで実現可能である。

また、Ｒ発光層３３−Ｒ、Ｇ発光層３３−ＧおよびＢ発光層３３−Ｂごとに波長を異ならせるのではなく、照射時間を変えることとしてもよい。また、波長および照射時間の双方を組み合わせた制御を行ってもよい。

次に、制御装置１４０についてより具体的に図８を用いて説明する。図８は、制御装置１４０のブロック図である。なお、図８では、実施形態に係る検査装置２００の特徴を説明するために必要な構成要素を機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

換言すれば、図８に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。たとえば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。

さらに、各機能ブロックにて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサおよび当該プロセッサにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得るものである。

まず、既に述べたように、制御装置１４０は、制御部１４１と記憶部１４２とを備える（図４参照）。制御部１４１は、たとえばＣＰＵであり、記憶部１４２に記憶された図示しないプログラムを読み出して実行することにより、たとえば図８に示す各機能ブロック１４１ａ〜１４１ｆとして機能する。つづいて、かかる各機能ブロック１４１ａ〜１４１ｆについて説明する。

図８に示すように、たとえば制御部１４１は、移動制御部１４１ａと、発光制御部１４１ｂと、撮像制御部１４１ｃと、画像取得部１４１ｄと、画像合成部１４１ｅと、不良検出部１４１ｆとをさらに備える。また、記憶部１４２はたとえば、基板情報１４２ａと、撮像画像群１４２ｂと、合成画像ＧＤとを記憶する。

制御部１４１は移動制御部１４１ａとして機能する場合、記憶部１４２に記憶された基板情報１４２ａに基づいて移動機構２０３を移動制御する。なお、基板情報１４２ａは、検査対象となるガラス基板Ｇの種別を識別するための情報である。具体的には、基板情報１４２ａには、たとえばガラス基板Ｇのサイズ等の情報が含まれる。

また、制御部１４１は発光制御部１４１ｂとして機能する場合、前述の発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎのそれぞれの波長や照射時間を個別に制御しつつ、均一な紫外光が照射されるように、ＵＶ照射器２０４ａを発光制御する。

また、制御部１４１は撮像制御部１４１ｃとして機能する場合、カメラ２０４ｂを制御して、ＵＶ照射器２０４ａから紫外光を受けて発光するガラス基板Ｇの撮像画像をカメラ２０４ｂに撮像させる。

また、制御部１４１は画像取得部１４１ｄとして機能する場合、カメラ２０４ｂが撮像した撮像画像を取得して、撮像画像群１４２ｂとして記憶部１４２へ記憶させる。

また、制御部１４１は画像合成部１４１ｅとして機能する場合、撮像画像群１４２ｂに基づいてガラス基板Ｇ１枚分の合成画像ＧＤを生成し、記憶部１４２へ記憶させる。

また、制御部１４１は不良検出部１４１ｆとして機能する場合、合成画像ＧＤを解析し、合成画像ＧＤの階調等に基づいてガラス基板Ｇに塗布ムラ等の不良があるか否かを検出する。

上述してきたように、本実施形態に係る検査装置２００は、ＵＶ照射器２０４ａ（「照射部」の一例に相当）と、カメラ２０４ｂ（「撮像部」の一例に相当）と、制御部１４１とを備える。

ＵＶ照射器２０４ａは、直列に配列された複数の発光素子ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎを有し、かかる発光素子ＵＶ−ｅ１〜ＵＶ−ｅｎから主面上に少なくとも有機ＥＬ層３０における発光層３３が形成されたガラス基板Ｇ（「基板」の一例に相当）に向けて紫外光を照射する。

カメラ２０４ｂは、紫外光の照射を受けたガラス基板Ｇを所定の撮像領域において撮像する。制御部１４１は、カメラ２０４ｂによって撮像された撮像画像に基づいてガラス基板Ｇの不良を検出させる。

したがって、本実施形態に係る検査装置２００によれば、早期に不良を検出して効率よく製造ラインを改善させることができる。

なお、上述した実施形態では、検査装置２００が、発光層形成処理後かつ電子輸送層形成処理前に、図３で言えばステップＳ１０５〜Ｓ１０６の間に、検査処理を実行する場合を例に挙げたが、これに限られない。すなわち、ガラス基板Ｇに少なくとも発光層３３が形成されていればよく、発光層形成処理後であればいずれの工程において行われてもよい。

また、上述した実施形態では、検査装置２００へのガラス基板Ｇへの搬入が基板搬送領域ＣＲ１０を介して行われる場合を例に挙げたが、これに限られない。たとえば、検査装置２００が基板処理システム１００とは接続されていない状態で、ガラス基板Ｇの搬入が人手を介して行われてもよい。

また、上述した実施形態では、移動機構２０３が、ガラス基板Ｇに対して計測ヘッド２０４を移動させる場合を例に挙げたが、ガラス基板Ｇと計測ヘッド２０４とは相対的に移動すればよい。

したがって、移動機構２０３が、計測ヘッド２０４に対してガラス基板Ｇを移動させるように構成されてもよい。また、ガラス基板Ｇおよび計測ヘッド２０４の双方を移動させるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、１つの制御装置１４０が、検査装置２００およびかかる検査装置２００を含む基板処理システム１００を制御する場合を例に挙げたが、制御装置１４０は、行われる処理の機能等に応じた複数個の別体で構成されてもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 有機発光ダイオード
１０ 陽極
２０ 隔壁
２１ 開口部
３０ 有機ＥＬ層
３１ 正孔注入層
３２ 正孔輸送層
３３ 発光層
３３−Ｒ Ｒ発光層
３３−Ｇ Ｇ発光層
３３−Ｂ Ｂ発光層
３４ 電子輸送層
３５ 電子注入層
４０ 陰極
１００ 基板処理システム
１４０ 制御装置
１４１ 制御部
１４２ 記憶部
２００ 検査装置
２０２ ステージ
２０３ 移動機構
２０４ａ、２０４ａ−Ｒ、２０４ａ−Ｇ、２０４ａ−Ｂ ＵＶ照射器
２０４ｂ カメラ
Ｇ ガラス基板
ＧＤ 合成画像
ＩＡ 撮像領域
Ｌ１ 光軸
ＵＶ−ｅ_１〜ＵＶ−ｅ_ｎ 発光素子

Claims (10)

1. 直列に配列された複数の発光素子を有し、該発光素子から主面上に少なくとも有機ＥＬ層における発光層が形成された基板に向けて紫外光を照射する照射部と、
   前記紫外光の照射を受けた前記基板を所定の撮像領域において撮像する撮像部と、
   前記撮像部によって撮像された撮像画像に基づいて前記基板の不良を検出させる制御部と
   を備えることを特徴とする検査装置。
2. 前記撮像部は、
   前記基板の主面に対して該撮像部の光軸が垂直となる向きに配置されること
   を特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記照射部は、
   前記撮像領域に対して斜め方向から前記紫外光を照射する向きに配置されること
   を特徴とする請求項１または２に記載の検査装置。
4. 前記照射部および前記撮像部と、前記基板とを相対的に前記基板の主面方向に沿って移動させる移動機構
   をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記撮像領域の総計が前記基板の主面全域に渡るように前記移動機構を制御すること
   を特徴とする請求項１、２または３に記載の検査装置。
5. 前記移動機構は、
   前記照射部および前記撮像部を前記基板に対して移動可能に設けられること
   を特徴とする請求項４に記載の検査装置。
6. 前記移動機構は、
   前記基板を前記照射部および前記撮像部に対して移動可能に設けられること
   を特徴とする請求項４または５に記載の検査装置。
7. 前記複数の発光素子は、
   前記基板に対する前記照射部および前記撮像部の移動方向に対して交差する向きに直列に配列されること
   を特徴とする請求項４、５または６に記載の検査装置。
8. 前記撮像部は、ラインスキャンカメラであり、
   前記撮像領域は、前記発光素子の配列方向に応じたライン状に形成された領域であること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の検査装置。
9. 前記発光層は、Ｒ発光層、Ｇ発光層およびＢ発光層を含み、
   前記制御部は、
   前記Ｒ発光層、Ｇ発光層およびＢ発光層のそれぞれに応じて、前記照射部によって照射される前記紫外光の波長および照射時間の一方または双方を制御すること
   を特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の検査装置。
10. 直列に配列された複数の発光素子を有し、該発光素子から主面上に少なくとも有機ＥＬ層における発光層が形成された基板に向けて紫外光を照射する照射部と、前記紫外光の照射を受けた前記基板を所定の撮像領域において撮像する撮像部とを備える検査装置を用い、前記撮像部によって撮像された撮像画像に基づいて前記基板の不良を検出させる制御工程
    を含むことを特徴とする検査方法。

Images