JP5201145B2 - 表示素子の製造方法、及び表示素子の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：フィールドエミッション・ディスプレイ）などフラットパネル表示素子に関する。またこの表示素子の製造方法及び製造装置に関し、特に表示素子を駆動する駆動回路も製造する表示素子の製造方法及び製造装置に関するものである。

液晶表示素子などの表示素子は、小型、薄型、低消費電力、及び軽量という特徴を有するため、現在、各種の電子機器に広く用いられている。これら表示素子を駆動する駆動回路又は薄膜トランジスタは、一般にステッパと呼ばれる露光装置を用いて製造されている。

しかし、特に液晶表示素子は大型化が進み、第８世代以降になると製造コスト、装置輸送制限など、今までのスケール・アップ延長線上の技術では対応できないところまで達しており多くの難問を抱えている。また、製造コスト低減のために、基板サイズ拡大による高効率化に加えて装置コストの低減、ランニング・コストの低減、大型パネルの歩留まり向上が大きな課題になっている。

また、さらには有機ＥＬや電界放出ディスプレイなどが市場に出始めており、これら次世代の表示素子の製造に関しても装置コストの低減、ランニング・コストの低減が大きな課題になっている。

特許文献１は、液晶表示素子の装置コストの低減、ランニング・コストの低減の対策として、ロール状の可撓性の基板で液晶表示素子を製造する方法を開示する。
特許第３６９８７４９号公報 米国特許６３２０６４０号 米国特許６８３９１２３号

特許文献１の開示する実施例は、容易に製造できるパッシブ型の液晶セルの製造方法を開示しており、現在使用されている高精度の駆動回路又は薄膜トランジスタを有する表示装置を製造するものではない。また、特許文献１は液滴塗布法を用いて導電インクを塗布して電極を形成しているがその導電インクが必ずしも正確に塗布されない場合もあり、そのような場合には性格に塗布されなかった箇所を廃棄するか修理しなければならない。ロール状の可撓性の基板は数十メートルから数百メートルに及ぶため、不良箇所を廃棄又は修理する上でも可撓性の基板の不良箇所を特定することが困難である。

そこで本発明は、ロール状の可撓性の基板であっても表示素子の配線などに不良箇所が生じても位置を特定し易いようにした表示素子用の製造方法を提供することを課題とする。またロール状の可撓性の基板において駆動回路又は薄膜トランジスタの位置を容易に確認する表示素子用の製造装置を提供する。

第１の観点の表示素子の製造方法は、ロール状に巻かれた可撓性の長尺基板を第１方向に送り出す基板送り出し工程と、送り出された長尺基板に対してモールドを押圧することにより、第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の表示素子用の隔壁を形成する隔壁形成工程と、送り出された長尺基板に対してモールドを押圧することにより、第２方向に並ぶ表示素子の１行に対して少なくとも１つの第１指標を形成する第１指標形成工程と、隔壁間に形成される溝部に液滴を塗布する塗布工程と、を備える。
この製造方法により、第２方向に並ぶ表示素子の１行ごとに第１指標が形成されているため、第１方向に送られる長尺基板の位置を容易に把握することができる。またモールドに第１指標が形成されているため、表示素子の１行と第１指標との関係は正確に維持される。

第２の観点の表示素子の製造装置は、ロール状に巻かれた可撓性の長尺基板を第１方向に送り出す供給ロールと、送り出された長尺基板に対して押圧することにより、第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の表示素子用の隔壁及び表示素子の１行に対して少なくとも１つの第１指標を形成するモールドと、隔壁間に形成される溝部に液滴を塗布する液滴塗布部と、を備える。
表示素子の製造装置は、モールドに第１指標が形成されているため、表示素子の１行と第１指標との関係は正確に維持されるとともに、第２方向に並ぶ表示素子の１行ごとに第１指標が形成されているため第１方向に送られる長尺基板の位置を容易に把握することができる。

本発明の表示素子の製造方法又は製造装置は、ロール状の可撓性の基板であっても位置を簡易に特定できるとともに、その表示素子の配線などを規定する隔壁と同時に形成されるため正確な位置が把握できる。

可撓性の基板ＦＢに有機ＥＬ素子を製造する製造装置１００の構成を示した概略図である。 有機ＥＬ素子用の製造装置１００の電極形成工程で第１マークＡＭ及び第２マークＢＭを観察する概念図である。 有機ＥＬ素子用の製造装置１００の電極形成工程で第１マークＡＭ及び第３マークＣＭを観察する概念図である。 回折格子の第４マークＤＭ及び第５マークＥＭを観察する概念図である。 発光層ＩＲ及びＩＴＯ電極が形成されたボトムコンタクト型の有機ＥＬ素子の状態を示した図である。 壁形成工程における第１観察装置ＣＨ１について説明する図である。 電極形成工程における第２観察装置ＣＨ２について説明する図である。 ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔を形成する切断装置３０の工程における第５観察装置ＣＨ５について説明する図である。 第５アライメントカメラＣＡ５から第６観察装置ＣＨ６までの斜視図である。 図７Ａの有機半導体インクの塗布工程及び修理箇所を記憶する工程でのフローチャートである。 修理箇所がある有機ＥＬ素子５０をバッチ処理で修理する修理装置１１０を示した概略図である。 隔壁修理用ディスペンサー１６０で隔壁ＢＡの修理する工程を説明した図である。 レーザーザッピング装置１７０で隔壁ＢＡの修理する工程を説明した図である。 図８Ａに示したバッチ処理の修理装置１１０の修理フローチャートである。 有機ＥＬ素子５０を製造しながら不良箇所を観察し、不良箇所をインラインで修理する製造＆修理装置２００を示した概略図である。

本実施形態で説明する表示素子の製造装置は、有機ＥＬ素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイに適用できる装置である。代表例として有機ＥＬ素子の製造装置及び製造方法について説明する。

＜＜有機ＥＬ素子の製造装置＞＞
有機ＥＬ素子の製造においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、画素電極が形成された基板を形成する必要がある。その基板上の画素電極上に発光層を含む１以上の有機化合物層（発光素子層）を精度良く形成するために、画素電極の境界領域に隔壁ＢＡ（バンク層）を容易に精度良く形成する必要がある。

図１は、可撓性の基板に、画素電極及び発光層など有する有機ＥＬ素子５０を製造する製造装置１００の構成を示した概略図である。

有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、ロール状に巻かれた帯状可撓性シート基板ＦＢを送り出すための供給ロールＲＬを備えている。例えばシート基板ＦＢの長さは例えば２００ｍ以上にもなる。供給ロールＲＬが所定速度の回転を行うことで、シート基板ＦＢが搬送方向であるＸ軸方向（長手方向）に送られる。また、有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、複数個所にローラＲＲを備えており、これらローラＲＲが回転することによっても、シート基板ＦＢがＸ軸方向に送られる。ローラＲＲはシート基板ＦＢを両面から挟み込むゴムローラであってもよいし、シート基板ＦＢがパーフォレーションを有するものであればラチェット付きのローラＲＲであってもよい。

有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、その最終工程で、シート基板ＦＢをロール状に巻き取る巻取ロールＲＥを備えている。また、不良箇所の修理工程で処理するために、巻取ロールＲＥは、供給ロールＲＬ及びローラＲＲと同期するように所定速度でシート基板ＦＢを巻き取る。

＜隔壁形成工程＞
供給ロールＲＬから送り出されたシート基板ＦＢは、最初にシート基板ＦＢに隔壁ＢＡを形成する隔壁形成工程に入る。隔壁形成工程では、インプリントローラ１０でシート基板ＦＢを押圧するとともに、押圧した隔壁ＢＡが形状を保つように熱転写ローラ１５でシート基板ＦＢをガラス転移点以上に熱する。このため、インプリントローラ１０のローラ表面に形成された型形状がシート基板ＦＢに転写される。

インプリントローラ１０のローラ表面は鏡面仕上げされており、そのローラ表面にＳｉＣ、Ｔａなどの材料で構成された微細インプリント用モールド１１が取り付けられている。微細インプリント用モールド１１は、薄膜トランジスタの配線用のスタンパー及び表示画素用のスタンパーを有している。また、帯状可撓性シート基板ＦＢの幅方向の両側に第１マークＡＭ及び第２マークＢＭ（図２Ａ参照）を形成するため、微細インプリント用モールド１１は、第１マークＡＭ及び第２マークＢＭ用のスタンパーを有している。

薄膜トランジスタの配線用及び表示画素用の隔壁ＢＡが形成されると同時に第１マークＡＭ及び第２マークＢＭが形成されるため、隔壁ＢＡと第１マークＡＭ及び第２マークＢＭとの位置精度は、微細インプリント用モールド１１と同じ位置精度となる。

インプリントローラ１０のＸ軸方向下流には第１観察装置ＣＨ１が配置されている。第１観察装置ＣＨ１は、薄膜トランジスタの配線用及び表示画素用の隔壁ＢＡが正確に形成されているか否かを観察する。この第１観察装置ＣＨ１は一次元ＣＣＤ又は二次元ＣＣＤからなるカメラ又はレーザー測長器などで構成される。第１観察装置ＣＨ１の下流には第１アライメントカメラＣＡ１が配置されている。

＜電極形成工程＞
シート基板ＦＢは、第１アライメントカメラＣＡ１で第１マークＡＭ及び第２マークＢＭを検出された後、さらにＸ軸方向に進むと電極形成工程に入る。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）としては、無機半導体系のものでも有機半導体を用いたものでも良い。この有機半導体を用いて薄膜トランジスタを構成すれば、印刷技術や液滴塗布技術を活用して薄膜トランジスタを形成できる。

有機半導体を用いた薄膜トランジスタの内、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が特に好ましい。図１の電極形成工程では、ＦＥＴのボトムゲート型の有機ＥＬ素子５０で説明する。シート基板ＦＢ上にゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐを形成した後、有機半導体層ＯＳを形成する。

電極形成工程では、第１アライメントカメラＣＡ１から位置情報を受けて液滴をシート基板ＦＢに塗布する液滴塗布装置２０を使用する。液滴塗布装置２０は、インクジェット方式又はディスペンサー方式を採用することができる。インクジェット方式としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。液滴塗布法は、材料の使用に無駄が少なくしかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できる。以下にゲート電極Ｇ用の液滴塗布装置２０は、ゲート用液滴塗布装置２０Ｇと末尾にＧなどを付けて区別する。他の液滴塗布装置２０も同様である。なお、液滴塗布法により塗布されるメタルインクＭＩの一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。

ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは、メタルインクＭＩを、ゲートバスラインＧＢＬの隔壁ＢＡ内に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクＭＩを乾燥又は焼成（ベーキング）させる。これらの処理で、ゲート電極Ｇが形成される。メタルインクＭＩは、粒子径が約５ｎｍほどの導電体が室温の溶媒中で安定して分散をする液体であり、導電体として、カーボン、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）などが使われる。

ゲート用液滴塗布装置２０Ｇの下流には第２観察装置ＣＨ２が配置されている。第２観察装置ＣＨ２は、ゲートバスラインＧＢＬにメタルインクＭＩが塗布され導線として機能しているか否かを観察する。この第２観察装置ＣＨ２は一次元ＣＣＤ又は二次元ＣＣＤからなるカメラで構成される。第２観察装置ＣＨ２の下流には第２アライメントカメラＣＡ２が配置されている。

次に、絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉは、第２アライメントカメラＣＡ２から位置情報を受けてポリイミド系樹脂又はウレタン系樹脂の電気絶縁性インクをスイッチング部に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより電気絶縁性インクを乾燥し硬化させる。これらの処理で、ゲート絶縁層Ｉが形成される。

絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉの下流には第３観察装置ＣＨ３が配置されている。第３観察装置ＣＨ３は、電気絶縁性インクが正確な位置に塗布されているか否かを観察する。この第３観察装置ＣＨ３も一次元ＣＣＤ又は二次元ＣＣＤからなるカメラで構成される。第３観察装置ＣＨ３の下流には第３アライメントカメラＣＡ３が配置されている。

次に、ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の液滴塗布装置２０ＳＤは、第３アライメントカメラＣＡ３から位置情報を受けてメタルインクＭＩを、ソースバスラインＳＢＬの隔壁ＢＡ内及び画素電極Ｐの隔壁ＢＡ内に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫでメタルインクＭＩを乾燥又は焼成（ベーキング）させる。これらの処理で、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐが接続された状態の電極が形成される。

ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の液滴塗布装置２０ＳＤの下流には第４観察装置ＣＨ４が配置されている。第４観察装置ＣＨ４は、メタルインクＭＩが正確な位置に塗布されているか否かを観察する。この第４観察装置ＣＨ４も一次元ＣＣＤ又は二次元ＣＣＤからなるカメラで構成される。第４観察装置ＣＨ４の下流には第４アライメントカメラＣＡ４が配置されている。

次に、互いにつながったソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとを、第４アライメントカメラＣＡ４から位置情報を受けて切断装置３０で切断する。切断装置３０としてはフェムト秒レーザーが好ましい。チタンサファイアレーザーを使ったフェムト秒レーザー照射部は、７６０ｎｍ波長のレーザー光ＬＬを１０ＫＨｚから４０ＫＨｚのパルスで左右前後に振りながら照射する。

切断装置３０は、フェムト秒レーザーを使用するため、サブミクロンオーダの加工が可能であり、電界効果型トランジスタの性能を決めるソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔を正確に切断する。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔は、２０μｍから３０μｍ程度である。この切断処理により、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとが分離された電極が形成される。フェムト秒レーザー以外に、炭酸ガスレーザー又はグリーンレーザーなどを使用することも可能である。また、レーザー以外にもダイシングソーなどで機械的に切断してもよい。

切断装置３０の下流には第５観察装置ＣＨ５が配置されている。第５観察装置ＣＨ５は、正確にソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとに間隔が形成されているか否かを観察する。この第５観察装置ＣＨ５も一次元ＣＣＤ又は二次元ＣＣＤからなるカメラで構成される。第５観察装置ＣＨ５の下流には第５アライメントカメラＣＡ５が配置されている。

次に、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳは、第５アライメントカメラＣＡ５から位置情報を受けてソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間のスイッチング部に有機半導体インクを塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより有機半導体インクを乾燥又は焼成させる。これらの処理で、有機半導体層ＯＳが形成される。

なお、有機半導体インクを形成する化合物は、単結晶材科でもアモルファス材料でもよく、低分子でも高分子でもよい。特に好ましいものとしては、ペンタセンやトリフェニレン、アントラセン等に代表される縮環系芳香族炭化水素化合物の単結晶又はπ共役系高分子が挙げられる。

有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳの下流には第６観察装置ＣＨ６が配置されている。第６観察装置ＣＨ６は、有機半導体インクが正確な位置に塗布されているか否かを観察する。この第６観察装置ＣＨ６も一次元ＣＣＤ又は二次元ＣＣＤからなるカメラで構成される。第６観察装置ＣＨ６の下流には第６アライメントカメラＣＡ６が配置されている。

＜発光層形成工程＞
有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、画素電極Ｐ上に有機ＥＬ素子の発光層ＩＲの形成工程を引き続き行う。
発光層形成工程では、液滴塗布装置２０を使用する。上述したようにインクジェット方式又はディスペンサー方式を採用することができる。また本実施形態では詳述しないが印刷ローラで発光層を形成することもできる。

発光層ＩＲは、ホスト化合物とリン光性化合物（リン光発光性化合物ともいう）とが含有される。ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物である。リン光性化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温においてリン光発光する。

赤色発光層用の液滴塗布装置２０Ｒｅは、第６アライメントカメラＣＡ６から位置情報を受けてＲ溶液を画素電極Ｐ上に塗布し、乾燥後の厚み１００ｎｍになるように成膜を行う。Ｒ溶液は、ホスト材のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に赤ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
続いて、緑色発光層用の液滴塗布装置２０Ｇｒは、第６アライメントカメラＣＡ６から位置情報を受けてＧ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｇ溶液は、ホスト材ＰＶＫに緑ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。

さらに、青色発光層用の液滴塗布装置２０ＢＬは、第６アライメントカメラＣＡ６から位置情報を受けてＢ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｂ溶液は、ホスト材ＰＶＫに青ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
その後、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより発光層溶液を乾燥し硬化させる。

発光層形成工程の下流には第７観察装置ＣＨ７が配置されている。第７観察装置ＣＨ７は、適切に発光層が形成されているか否かを観察する。第７観察装置ＣＨ７の下流には第７アライメントカメラＣＡ７が配置されている。

次に、絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉは第７アライメントカメラＣＡ７から位置情報を受けて、ポリイミド系樹脂又はウレタン系樹脂の電気絶縁性インクを、後述する透明電極ＩＴＯとショートしないように、ゲートバスラインＧＢＬ又はソースバスラインＳＢＬの一部に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより電気絶縁性インクを乾燥し硬化させる。

絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉの下流には第８観察装置ＣＨ８が配置されている。第８観察装置ＣＨ８は、電気絶縁性インクが塗布されているか否かを観察する。第８観察装置ＣＨ８の下流には第８アライメントカメラＣＡ８が配置されている。

その後、ＩＴＯ電極用の液滴塗布装置２０ＩＴは、第８アライメントカメラＣＡ８から位置情報を受けて赤色、緑色及び青色発光層の上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide インジウムスズ酸化物）インクを塗布する。ＩＴＯインクは、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）に数％の酸化スズ（ＳｎＯ_２）を添加した化合物であり、その電極は透明である。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。透明導電膜は、透過率が９０％以上であることが好ましい。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりＩＴＯインクを乾燥し硬化させる。

ＩＴＯ電極用の液滴塗布装置２０ＩＴの下流には第９観察装置ＣＨ９が配置されている。第９観察装置ＣＨ９は、電気絶縁性インクが塗布されているか否かを観察する。
なお、有機ＥＬ素子５０は、正孔輸送層及び電子輸送層を設ける場合があるが、これらの層も印刷技術や液滴塗布法技術を活用すればよい。

有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、主制御部９０を有している。第１観察装置ＣＨ１ないし第９観察装置ＣＨ９で観察した信号及び第１アライメントカメラＣＡ１ないし第８アライメントカメラＣＡ８でのアライメント信号は、主制御部９０に送られる。また主制御部９０は、供給ロールＲＬ及びローラＲＲの速度制御を行う。

＜＜アライメントマーク＆カウンターマークの形成＞＞
熱転写ローラ１５及び熱処理装置ＢＫを経ることにより、シート基板ＦＢがＸ軸方向及びＹ軸方向に伸縮したりする。そのため有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、熱転写ローラ１５の下流には第１アライメントカメラＣＡ１を配置し、熱処理装置ＢＫの後には第２アライメントカメラＣＡ２から第８アライメントカメラＣＡ８を配置している。また、インプリント不良、塗布不良などが発生した場合に不良箇所を特定してその箇所を除去又は修理する場合にも、その不良箇所を特定しなければならない。このため、本実施形態では第１マークＡＭをＸ軸方向の位置を確認するカウンターマークとしても利用している。

＜＜第１マークＡＭと第２マークＢＭ＞＞
代表例として図２Ａを使って、有機ＥＬ素子用の製造装置１００の電極形成工程の制御を説明する。
図２Ａ（ａ）において、シート基板ＦＢは、シート基板ＦＢの幅方向であるＹ軸方向に並ぶ薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡに対して、シート基板ＦＢの両側にそれぞれ少なくとも１つの第１マークＡＭを有している。また、例えば５０個の第１マークＡＭに対して１つの第２マークＢＭが第１マークＡＭの隣に形成されている。シート基板ＦＢは例えば２００ｍと長いため、第２マークＢＭはどこの行の薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡかを一定間隔ごとに確認し易くするために設けられている。一対の第１アライメントカメラＣＡ１は、この第１マークＡＭ及び第２マークＢＭを撮像し、その撮像結果を主制御部９０に送る。

微細インプリント用モールド１１は、第１マークＡＭ及び第２マークＢＭと電界効果型トランジスタのゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬとの位置関係を規定している。つまり、図２Ａ（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向には、第１マークＡＭとゲートバスラインＧＢＬとの所定距離ＡＹ及び第２マークＢＭとゲートバスラインＧＢＬとの所定距離ＢＹとが規定されており、Ｘ軸方向には、第１マークＡＭ及び第２マークＢＭとソースバスラインＳＢＬとの所定距離ＡＸが規定されている。

従って、主制御部９０は、一対の第１マークＡＭを撮像することで、Ｘ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ及びθ回転も検出される。また、シート基板ＦＢ両側だけでなく中央領域に第１マークＡＭを設けても良い。

第１アライメントカメラＣＡ１は、Ｘ軸方向に送られるシート基板ＦＢを常時観察し、その第１マークＡＭの画像を主制御部９０に送っている。主制御部９０は位置計数部９５を内部に備えており、位置計数部９５はシート基板ＦＢの形成された有機ＥＬ素子５０のうち、Ｙ軸方向に並ぶ有機ＥＬ素子５０の何番目の行であるかをカウントする。主制御部９０ではローラＲＲの回転を制御しているため、ゲート用液滴塗布装置２０Ｇの位置に何番目の行の有機ＥＬ素子５０が送られているか、また第２観察装置ＣＨ２の位置に何番目の行の有機ＥＬ素子５０が送られているかを把握することができる。

位置計数部９５は第１アライメントカメラＣＡ１から送られた第２マークＢＭの画像に基づいて、第１マークＡＭによる行数の数え間違いがないかを確認する。例えば、微細インプリント用モールド１１の第１マークＡＭの箇所に不良があり、行数を正確に把握できないことを防止している。

ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは、Ｙ軸方向に配置されており、複数列のノズル２２をＹ軸方向に配置し、またＸ軸方向も複数行のノズル２２が配置している。ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは、第１アライメントカメラＣＡ１に基づく主制御部９０からの位置信号に応じて、ノズル２２からメタルインクＭＩを塗布するタイミング、メタルインクＭＩを塗布するノズル２２を切り換える。

ゲート用液滴塗布装置２０Ｇの下流には熱処理装置ＢＫが配置されており、熱処理装置ＢＫはゲート用液滴塗布装置２０Ｇで塗布されたメタルインクＭＩを乾燥させる。その熱処理装置ＢＫの下流には第２観察装置ＣＨ２が配置される。

第２観察装置ＣＨ２は観察した画像信号を主制御部９０に送り、主制御部９０ではゲート用液滴塗布装置２０ＧがメタルインクＭＩを塗布しなければならない領域と観察した画像信号とを比較することで、メタルインクＭＩの塗布の不良箇所を特定する。この不良箇所は、Ｙ軸方向に関しては画像処理によって何列目の有機ＥＬ素子５０のどの位置にあったか、又は第１マークＡＭから何ｍｍ離れた位置にあったかが特定される。Ｘ軸方向の不良箇所は、位置計数部９５に基づいて何番目の行の有機ＥＬ素子５０にあったかが特定され、その行の有機ＥＬ素子５０のどの位置にあったかが特定される。

＜＜第１マークＡＭと第３マークＣＭ＞＞
図２Ｂは、第２マークＢＭの代わりに第３マークＣＭを形成する例である。図２Ａで説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付している。以下図２Ａと異なる部分を説明する。

図２Ｂ（ａ）において、シート基板ＦＢは第２マークＢＭの代わりに第３マークＣＭを有している。また、第３マークＣＭは例えば５０個の第１マークＡＭに対して１つ形成されている。シート基板ＦＢは例えば２００ｍと長いため、第３マークＣＭは、どこの行の薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡかを一定間隔ごとに確認し易くするために設けられている。一対の第１アライメントカメラＣＡ１は、この第１マークＡＭ及び第３マークＣＭを撮像し、その撮像結果を主制御部９０に送る。

微細インプリント用モールド１１は、第３マークＣＭのスタンパーを有していない。その代わりに、主制御部９０に接続した印字装置ＰＲＴが配置されている。この印字装置ＰＲＴはバーコード、数字などの特定の番地を示す第３マークＣＭを印刷する。第１アライメントカメラＣＡ１は、第１マークＡＭの画像を主制御部９０に送っており、位置計数部９５がシート基板ＦＢの形成された有機ＥＬ素子５０のうち、Ｙ軸方向に並ぶ有機ＥＬ素子５０の何番目の行であるかをカウントする。主制御部９０は印字装置ＰＲＴに１５０番目の行、２５０番目の行などの番地を意味する第３マークＣＭを印刷させる。第３マークＣＭは特定の番地を示しているため、操作者が目視などで番地を把握することもできる。また第３マークＣＭは後述する修理工程においても番地の特定に使用することができる。

なお、図２Ａ及び図２Ｂでは第１マークＡＭの形状は四角形を示しが、それぞれ円形マーク、斜めの直線マークなど他のマーク形状であってもよい。また、図２Ｂで示した印字装置ＰＲＴは熱昇華型でもインクジェット型でもよく、印刷方法はどのような形式であってもよい。また、図２Ａの第１マークＡＭ及び第２マークＢＭに加えて図２Ｂの第３マークを形成するようにしてもよい。

＜＜第４マークＤＭと第５マークＥＭ＞＞
図２Ｃは、図２Ａと比較して、第１マークＡＭの代わりに第４マークＤＭを形成し、第２マークＢＭの代わりに第５マークＥＭを形成する例である。図２Ａで説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付している。以下図２Ａと異なる部分を説明する。

図２Ｃ（ａ）において、シート基板ＦＢは第１マークＡＭの代わりに第４マークＤＭを有しており、第２マークＢＭの代わりに第５マークＥＭを有している。第４マークＤＭと第５マークＥＭは、回折格子ＧＴが構成されている。このため、有機ＥＬ素子用の製造装置１００は信号強度を検出する格子検出器ＳＳ１を備えている。格子検出器ＳＳ１はＸ軸方向に送られるシート基板ＦＢを常時観察し、その第４マークＤＭ及び第５マークＥＭの強度信号を主制御部９０に送っている。また、第５マークＤＭも例えば５０個の第４マークＤＭに対して１つ形成されている。シート基板ＦＢは例えば２００ｍと長いため、第５マークＣＭは、どこの行の薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡかを一定間隔ごとに確認し易くするために設けられている。

図２Ｃ（ｂ）に第４マークＤＭを示す。第４マークＤＭは、図２Ｃ（ｂ）の上段に示すようなＹ軸方向に延びる横縞回折格子ＧＴ１であってもよく、また、図２Ｃ（ｂ）の中段に示すようなＸ軸方向及びＹ軸方向に配置されるドット状の回折格子ＧＴ２であってもよい。横縞回折格子ＧＴ１及びドット状の回折格子ＧＴ２の断面は図２Ｃ（ｂ）の下段に示す形状である。横縞回折格子ＧＴ１及びドット状の回折格子ＧＴ２は、薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡと同時に、微細インプリント用モールド１１で形成される。なお、第５マークＥＭについて図示しないが第５マークＥＭも第４マークＤＭと同様な回折格子ＧＴである。

図２Ｃ（ｃ）に第４マークＤＭ又は第５マークＥＭを検出する格子検出器ＳＳ１を示す。第４マークＤＭ又は第５マークＥＭを検出するためには、これら第４マークＤＭ又は第５マークＥＭに対して、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光（λ＝０．６３２８μｍ）などのコヒーレント光を照射する。そして、レンズＬＥＮを介して横縞回折格子ＧＴ１及びドット状の回折格子ＧＴ２からの±ｎ次像（ｎ＝ １， ２，．．．）を検出する。

この横縞回折格子ＧＴ１及びドット状の回折格子ＧＴ２の間隔すなわち格子定数をＬとし、コヒーレント光の波長をλとし、コヒーレント光の照射角と格子検出器ＳＳ１のは一方向との角度をθとすると、Ｌｓｉｎθ ＝ ｎλ（ｎ＝ ±１， ±２，．．．）の関係が成り立つ。

図２Ｃ（ｃ）に示すグラフに示すように、格子検出器ＳＳ１は横縞回折格子ＧＴ１及びドット状の回折格子ＧＴ２が存在する箇所では波形状の信号を検出し、回折格子がない箇所では信号が検出されない。このため、位置計数部９５は、検出された信号をデジタル化して、シート基板ＦＢの形成された有機ＥＬ素子５０のうち、Ｙ軸方向に並ぶ有機ＥＬ素子５０の何番目の行であるかをカウントする。従って、高速にかつ正確に有機ＥＬ素子５０の位置を把握することができる。また第４マークＤＭ又は第５マークＥＭが回折格子であるため、汚れなどの影響を受けにくい。

なお、図２Ｃ（ｂ）に示したドット状の回折格子ＧＴ２を使用すると、シート基板ＦＢのＹ軸方向の位置及び傾きを測定したり、また、シート基板ＦＢの両側の第４マークＤＭを測定することによりシート基板ＦＢのＹ軸方向の伸びも測定することができる。また、このように第１マークＡＭから第５マークＥＭまでどのマークを適用してもよいが、以下の説明では図２Ａの第１マークＡＭ及び第２マークＢＭで説明する。

＜＜電界効果型トランジスタの隔壁に形成された有機ＥＬ素子５０＞＞
図３は、発光層ＩＲ及びＩＴＯ電極が形成されたボトムコンタクト型の有機ＥＬ素子の状態を示した図である。有機ＥＬ素子５０は、シート基板ＦＢにゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ、及び画素電極Ｐが形成され、さらに有機半導体層ＯＳ、発光層ＩＲ及びＩＴＯ電極が形成されている。

図３において、シート基板ＦＢは耐熱性の樹脂フィルムで構成されている。具体的には、シート基板ＦＢとして、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂などが使用される。

上述したように、シート基板ＦＢは、隔壁形成工程で熱転写の熱処理を受け、各種インクは熱処理装置ＢＫで乾燥又は焼成（ベーキング）しなければならいため、２００度Ｃ前後に加熱されることになる。シート基板ＦＢは、熱を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。

図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、隔壁ＢＡが存在することにより、正確で均一な電極又は発光層などを形成することができる。シート基板ＦＢがローラＲＲにより高速にＸ軸方向（長手方向）に送られるため、液滴塗布装置２０が正確に液滴を塗布できない可能性がある場合でも、正確で均一な電極又は発光層などを形成することができる。
なお、製造装置１００は図３に示した電界効果型トランジスタ以外にもいろいろな電界効果トランジスタを製造することができる。例えばトップゲート型の電界効果型トランジスタであっても、シート基板ＦＢ上に塗布するインクの順番を入れ替えるなどして形成することができる。

＜観察装置ＣＨ＞
以下、図４から図７を使って、各種観察装置ＣＨについて説明する。
図４は隔壁形成工程における第１観察装置ＣＨ１について説明する図である。図４（ａ−１）は、微細インプリント用モールド１１でプリントされたシート基板ＦＢの上面図である。また、図４（ａ−２）はｃ−ｃ断面図であり、（ｂ）は第１観察装置ＣＨ１で隔壁ＢＡの観察を行っている概念図である。

微細インプリント用モールド１１で形成されたシート基板ＦＢの隔壁ＢＡは、配線などの下地となるものであり、後工程のメタルインクＢＩの塗布に際して正確に隔壁ＢＡが形成されているか否かは重要である。図４（ａ−２）において示すように、本来は実線のような隔壁ＢＡが形成されるべきであるが、微細インプリント用モールド１１にゴミが付着したりシート基板ＦＢにゴミが付着したりして、正確な形状でない不良隔壁Ｅ−ＢＡが形成されることがある。このためメタルインクＭＩが塗布される隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲが正確に形成されていない。

図４（ｂ）に示す第１観察装置ＣＨ１は、例えばレーザー測定器であり、レーザー光源ＬＥＤ、レンズＬＥＮ及びセンサＳＥＮから構成される。そしてレーザー光源ＬＥＤをシート基板ＦＢに照射してその反射光をセンサＳＥＮで受光して隔壁ＢＡの高さを測定する。

図５は電極形成工程における第２観察装置ＣＨ２について説明する図である。図５（ａ−１）は、電極形成工程を終えたシート基盤ＦＢの上面図である。また、図５（ａ−２）はそのｃ−ｃ断面図であり、（ｂ）は第２観察装置ＣＨ２でゲートバスラインＧＢＬの観察を行っている概念図である。

本来ならば、図５（ａ−１）に示されるように、ゲートバスラインＧＢＬ用の隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲに正確にメタルインクＭＩが塗布され、熱処理装置ＢＫでメタルインクＭＩを乾燥又は焼成させると図５（ａ−２）に示すようにメタルインクＭＩは薄膜となる。しかし、ゲート用液滴塗布装置２０Ｇのノズル２２の故障などにより、隔壁ＢＡの上にメタルインクＭＩが塗布されたり設計とは異なった箇所にメタルインクＭＩが塗布されたりすることがある。

図５（ｂ）に示す第２観察装置ＣＨ２は一次元又は二次元カメラからなり、第２観察装置ＣＨ２は例えばシート基板ＦＢの下面からランプＬＡＭで照明し、その透過光を観察する。図５（ｂ）に示すように、隔壁ＢＡの上にメタルインクＭＩが塗布されている状態が観察できる。なお、シート基板ＦＢは透過性のものが多いため、前半の工程（第４観察装置ＣＨ４で観察される工程）まではランプＬＡＭをシート基板ＦＢの下面に配置した方が、反射光を観察するよりも観察し易い。

図６はソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔を形成する切断装置３０の工程における第５観察装置ＣＨ５について説明する図である。図６（ａ）は、切断を終えたを終えたシート基盤ＦＢの上面図である。また、図６（ｂ）はそのｃ−ｃ断面図であり第５観察装置ＣＨ５で切断を観察している概念図である。

すでに、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの周りには、ゲート電極Ｇとゲート絶縁層Ｉとが形成されている。このため第５観察装置ＣＨ５は透過光でソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔を観察することは困難である。そこで、第５観察装置ＣＨ５の周りにランプＬＡＭを配置してソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの周りを観察する。

＜修理箇所の特定＞
図７Ａは、第５アライメントカメラＣＡ５から第６観察装置ＣＨ６までの斜視図である。修理箇所の特定は他の工程でも基本的に同様であるが、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳを代表例として説明する。

第５アライメントカメラＣＡ５は主制御部９０に接続されており、第５アライメントカメラＣＡ５は第１マークＡＭの画像信号を主制御部９０に送る。主制御部９０は、画像信号に基づいてシート基板ＦＢのＹ軸方向の位置及び傾きを測定し、また、シート基板ＦＢの両側の第１マークＡＭを測定することによりシート基板ＦＢのＹ軸方向の伸びも測定する。

主制御部９０はローラＲＲの回転も制御しているためシート基板ＦＢのＸ軸方向の移動速度も把握できており、第１マークＡＭに基づき有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳに各有機ＥＬ素子５０のソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間のスイッチング部に有機半導体インクを塗布するように信号を出力する。そして、熱処理装置ＢＫは熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより有機半導体インクを乾燥又は焼成させる。

主制御部９０は、その内部にＸ軸方向の位置をカウントする位置計数部９５、不良箇所つまり修理しなければならない修理箇所として特定する修理箇所特定部９６及び有機ＥＬ素子５０の設計寸法、修理箇所などを記憶する記憶部９７を有している。

第６観察装置ＣＨ６は、その内部にレンズＬＥＮと一次元ＣＣＤとを備えており、その一次元ＣＣＤの画像信号が主制御部９０に送られる。主制御部９０は、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳで塗布された有機半導体インクの状態を把握することできる。修理箇所特定部９６は、記憶部９６に記憶されている設計値、つまり有機半導体インクが塗布されるべき塗布位置と実際に有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳで塗布された有機半導体インクの位置とを比較し、異なる箇所を不良箇所として特定する。修理箇所特定部９６は、この不良箇所が第１マークＡＭに対してＸ軸方向及びＹ軸方向にどれぐらいの距離（μｍ）であるかを特定できるとともに、位置制御部９５のカウントにより何行目の有機ＥＬ素子５０であるかをも特定する。特定した修理箇所は記憶部９７に記憶され、修理工程でこの修理箇所のデータが使用される。

図７Ｂは、図７Ａの有機半導体インクの塗布工程及び修理箇所を記憶する工程でのフローチャートである。
ステップＰ１１において、アライメントカメラＣＡ５が第１マークＡＭを撮影し、主制御部９０に画像信号を送る。
ステップＰ１２において、主制御部９０は、第１マークの位置を算出するとともに、位置計数部９５が有機ＥＬ素子５０の行数をカウントする。第１マークＡＭは有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳが有機半導体インクを塗布する位置決めに使用されるとともに、有機ＥＬ素子５０の行数を特定することにも使用される。なお、図２Ａ又は図２Ｂで説明した第２マークＢＭ又は第３マークＣＭをアライメントカメラＣＡ５が撮影することにより、有機ＥＬ素子５０の行数を特定してもよい。

ステップＰ１３では、第１マークＡＭの位置及び記憶部９７に記憶されている有機半導体インクの塗布位置に基づいて、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳから有機半導体インクをシート基板ＦＢに塗布する。

ステップＰ１４では、熱処理装置ＢＫは有機半導体インクを乾燥させる。
ステップＰ１５では、第６観察装置ＣＨ６は有機半導体インクの塗布状態の画像信号を修理箇所特定部９６に送る。シート基板ＦＢがＸ軸方向に移動するため、第６観察装置ＣＨ６はＹ軸方向に伸びる一次元ＣＣＤであればよい。シート基板ＦＢの移動速度が速いために有機半導体インクの画像信号にノイズが多くある場合にはシート基盤ＦＢが移動する速度に合わせてＣＣＤの蓄積箇所をずらしていくフレーム蓄積型メモリーを接続した二次元ＣＣＤを用意すればよい。この方式はＴＤＩ（Time Delayed
Integration）方式と一般に呼ばれているＣＣＤの読み出し方式の一種である。

次に、ステップＰ１６では、修理箇所特定部９６は、記憶部９７に記憶されている有機半導体インクの塗布位置と塗布状態の画像信号とを比較して、不良箇所を特定する。
ステップＰ１７では、不良箇所は修理されるべき修理箇所として、行数及び第１マークＩＡの位置からの距離として記憶部９７に記憶される。

＜有機ＥＬ素子の修理装置＞
図８Ａは、修理箇所がある有機ＥＬ素子５０をバッチ処理で修理する修理装置１１０を示した概略図である。修理装置１１０は修理用主制御部１９０で制御される。修理用主制御部１９０は、修理用位置計数部１９５と修理用記憶部１９７とを有している。これらは製造装置１００の位置計数部９５と記憶部９７と基本的に同じであるが、修理用記憶部１９７には、製造装置１００の修理箇所特定部９６で特定されて記憶部９７で記憶された修理箇所が転送されている。

有機ＥＬ素子用の修理装置１１０は、隔壁修理用ディスペンサー１６０、レーザーザッピング装置１７０、ゲート用修理液滴塗布装置１２０Ｇ、絶縁層用の修理液滴塗布装置１２０Ｉ、ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の修理液滴塗布装置２０ＳＤ、修理切断装置１３０、有機半導体用の修理液滴塗布装置２０ＯＳ、及びリムーバー１１５を備えている。修理液滴塗布装置１２０及び修理切断装置１３０は製造装置１００の液滴塗布装置２０及び切断装置３０と同じであるので説明を割愛する。

隔壁修理用ディスペンサー１６０は、粘性の高い紫外線硬化性樹脂ＨＲを塗布する。紫外線硬化樹脂ＨＲは、空気圧などにより隔壁修理用ディスペンサー１６０のノズルを介してシート基板ＦＢに塗布される。これにより、紫外線硬化樹脂の隔壁ＢＡが形成される。シート基板ＦＢに形成された紫外線硬化樹脂ＨＲの隔壁ＢＡは、水銀ランプなどの紫外線ランプ１６５によって硬化される。

紫外線硬化樹脂ＨＲとは紫外線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂を主たる成分とする樹脂をいう。紫外線硬化樹脂ＨＲとしては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられ、紫外線を照射することによって硬化させて紫外線硬化樹脂層が形成される。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、または紫外線硬化型エポキシ樹脂等が用いられる。中でも紫外線硬化型アクリレート系樹脂が好ましい。なお、発光層の隔壁ＢＡ用であれば、ブラックマトリックスであることが好ましいため、紫外線硬化型アクリレート系樹脂にクロム等の金属や酸化物、カーボンなどを導入しても良い。なお、紫外線硬化樹脂ＨＲの代わりに熱硬化樹脂を使用してもよい。この場合には紫外線ランプ１６５の代わりにヒータを配置する。

図８Ｂは、隔壁修理用ディスペンサー１６０で隔壁ＢＡの修理する工程を説明した図である。図８Ｂ（ａ）は微細インプリント用モールド１１でプリントされたシート基板ＦＢの上面図であり、図８Ｂ（ｂ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図である。また図８Ｂ（ｃ）ないし（ｅ）は、修理工程を示している。

図４で示した第１観察装置ＣＨ１が、薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡの不良箇所を観察する。
例えば図８Ｂ（ａ）のゲートバスラインＧＢＬ用の溝部ＧＲは、微細インプリント用モールド１１にゴミなどが付着して正確に形成されていない。図８Ｂ（ｂ）に示すように、一方の隔壁ＢＡがなく溝部ＧＲが広がってしまっている不良隔壁Ｅ−ＢＡが形成されている。

このような場合には、図８Ｂ（ｃ）に示すように、まず隔壁修理用ディスペンサー１６０が、粘性の高い紫外線硬化性樹脂ＨＲを適当量だけ塗布する。塗布された量は広がってしまった溝部ＧＲと同程度又は多少多めの量が好ましい。次に紫外線ランプ１６５で紫外線硬化性樹脂ＨＲを硬化させる。図８Ｂ（ｄ）に示すように、塗布された紫外線硬化性樹脂ＨＲは溝部ＧＲの幅を狭めている。このため、図８Ｂ（ｅ）に示すように、レーザーザッピング装置１７０で余分な紫外線硬化性樹脂ＨＲを除去する。レーザーザッピング装置１７０はフェムト秒レーザーなどをガルバノミラーなどで照射する。

図８Ｃは、レーザーザッピング装置１７０で隔壁ＢＡの修理する工程を説明した図である。図８Ｃ（ａ）は微細インプリント用モールド１１でプリントされたシート基板ＦＢの上面図であり、図８Ｃ（ｂ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図である。また図８Ｃ（ｃ）及び（ｄ）はゲートバスラインＧＢＬ用の溝部ＧＲの修理工程を示している。図８Ｃ（ｅ）及び（ｆ）は画素領域の溝部ＧＲの修理工程を示している。

第１観察装置ＣＨ１が、薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡを観察した結果、本来溝部ＧＲである箇所が埋まってしまっているような不良隔壁Ｅ−ＢＡであったならば、隔壁修理用ディスペンサー１６０は不要となる。つまり、レーザーザッピング装置１７０のみで薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡの不良隔壁Ｅ−ＢＡを修理することができる。図８Ｃ（ｄ）及び（ｆ）に示す点線はレーザーザッピング装置１７０で除去する前の範囲を示している。

図８Ａに戻り、隔壁ＢＡが修理されると、ゲート用修理液滴塗布装置１２０ＧなどでメタルインクＭＩなどが塗布され有機ＥＬ素子５０を修理していく。有機ＥＬ素子用の修理装置１１０の最後の工程にリムーバー１１５が配置されている。リムーバー１１５は、インプリントによる隔壁ＢＡが設計値より高く飛び出した箇所、硬化した紫外線硬化性樹脂ＨＲが設計値より高く飛び出した箇所などを削除したり、設計値と異なった箇所に塗布されたメタルインクＭＩなどを削除したりする。具体的にはレーザーなどで不良箇所を昇華させたりナイフ１１７で不良箇所を削り取ったりする。

有機ＥＬ素子用の修理装置１１０は、製造装置１００が最終工程でシート基板ＦＢをロール状に巻き取った巻取ロールＲＥを、修理用供給ロールＦＲＬに装着する。そのため、修理装置１１０は、基本的に製造装置１００の進行方向であった＋Ｘ軸方向とは逆の−Ｘ軸方向にシート基板ＦＢを送り出す。すなわち、修理装置１１０は製造装置１００で巻き取った巻取ロールＲＥの終端から始端方向へとシート基板ＦＢを送り出し、修理用巻取ロールＦＲＥがシート基板ＦＢを巻き取る。

修理用供給ロールＦＲＬ及び修理用巻取ロールＦＲＥは、製造装置１００の供給ロールＲＬ及び巻取ロールＲＥに比べて速度可変の可変量が大きくできるようになっている。２００ｍ以上のシート基板ＦＢに終端から１０２ｍから１０５ｍに修理箇所が複数あったとすると、修理用供給ロールＦＲＬ及び修理用巻取ロールＦＲＥは終端から１０２ｍ近傍まで高速に回転しその後低速で回転して、シート基板ＦＢを終端から１０２ｍの箇所の修理箇所に移動させる。修理装置１１０はこのような動作をすることで、バッチ処理で行う修理時間を短縮することができる。

修理用供給ロールＦＲＬの−Ｘ軸方向下流には第１１アライメントカメラＣＡ１１が配置されている。第１１アライメントカメラＣＡ１１は、図２Ａ又は図２Ｂで説明した第１マークＡＭ及び第２マークＢＭ、又は第１マークＡＭ及び第３マークＢＭを検出する。２００ｍ以上のシート基板ＦＢで終端から１０２ｍから１０５ｍに修理箇所がある場合には高速にシート基板ＦＢを送り出す。このため修理用主制御部１９０は、有機ＥＬ素子５０の複数行ごとに形成されている第２マークＢＭ又は第３マークＢＭの画像信号に基づいて、シート基板ＦＢの送り位置を確認する。そして修理箇所に近づいてきたら第１マークＡＭを使って修理箇所の有機ＥＬ素子５０の行数までシート基板ＦＢを送り出す。

修理装置１１０の最終工程では、修理が完全に行われたかを確認するための第１１観察装置ＣＨ１１が配置される。第１１観察装置ＣＨ１１は最終工程だけでなく修理工程ごとに設けてもよい。
なお、図８Ａにおいては、発光層用の液滴塗布装置２０以降の修理工程の説明を割愛したが発光層用の修理液滴塗布装置１２０を設けてもよいことはいうまでもない。

図８Ｄは、図８Ａに示したバッチ処理の修理装置１１０の修理フローチャートである。
ステップＰ３１において、修理用記憶部１９７は製造装置１００の記憶部９７より修理箇所のデータを受け取る。これにより修理用主制御部１９０は、修理すべき修理箇所を把握する。
ステップＰ３２において、修理用主制御部１９０は、修理箇所の行数に基づいて、修理用供給ローラＦＲＬなどの回転速度を決定する。例えば製造装置１００で巻き取られた巻取ロールＲＥの終端に近い箇所に修理箇所があるのであれば、修理用供給ローラＦＲＬなどの回転を低速に決定する。逆に巻取ロールＲＥの終端から離れた箇所に修理箇所があるのであれば、修理用供給ローラＦＲＬなどの回転を高速に決定する。このように回転速度を制御することにより修理箇所までの移動時間を短縮させる。修理用主制御部１９０は、この決定した回転速度でシート基板ＦＢを−Ｘ軸方向に送り出す。

ステップＰ３３では、修理用主制御部１９０は修理用供給ローラＦＲＬなどが高速回転か否かを判断する。高速回転であればステップＰ３４に進み、低速回転であればステップＰ３７へ進む。

ステップＰ３４では、修理用位置計数部１９５が図２Ａに示した第２マークＢＭ、図２Ｂに示した第３マークＣＭ又は図２Ｃに示した第４マークＤＭもしくは第５マークＥＭに基づいて有機ＥＬ素子５０の行数をカウントする。この行数のカウントは、シート基板ＦＢが−Ｘ軸方向に送られるため行数が減っていくカウントになる。

ステップＰ３５では、修理用位置計数部１９５による行数をカウント結果に基づいて、修理用主制御部１９０は修理箇所に近づいてきたか否かを判断する。近づいてきたらステップＰ３６に進み、まだ近づいていないようであればステップＰ３４へ戻る。
ステップＰ３６では、修理用主制御部１９０は修理用供給ローラＦＲＬなどの回転を低速にする。

次に、ステップＰ３７では、第１マークＡＭに基づいて行数をカウントするとともに、第１マークＡＭをアライメントマークとして位置を確認する。修理用主制御部１９０はシート基板ＦＢのＹ軸方向のずれ及び傾きなどを確認する。

ステップＰ３８では、第１マークＡＭの位置及び修理記憶部１９７に記憶されている修理箇所データに基づいて、有機ＥＬ素子５０の不良箇所を修理する。隔壁ＢＡの不良であれば隔壁修理用ディスペンサー１６０、レーザーザッピング装置１７０又はリムーバー１１５がその不良箇所を修理する。画素領域のメタルインクＭＩの塗布不良であれば、レーザーザッピング装置１７０で不良のメタルインクＭＩを取り除き、修理液滴塗布装置１２０ＳＤでメタルインクＭＩを新たに塗布する。このように修理用主制御部１９０は修理箇所の不良内容に応じて適宜適切な修理工程を選択する。

ステップＰ３９では、第１１観察装置ＣＨ１１は修理状態の画像信号を修理用主制御部１９０に送る。そして修理箇所が完全に修復されているかを確認する。
すべての修理箇所の修理が完了したら、ローラＦＲＬなどを逆回転させて、製造装置１００で巻き取られた状態と同じ状態にする（ステップＰ４０）。

なお、修理用供給ローラＦＲＬなどによるシート基板ＦＢの送り速度を、低速と高速との２段階にしたが３段階以上の速度変化にしてもよく、これら速度制御はＰＩＤ制御などのフィードバック制御を行うことが好ましい。
また、上記フローチャートでは、修理装置１１０は、−Ｘ軸方向にシート基板ＦＢを送っている最中に第１マークＡＭ（又は第４マークＥＭ）及び第２マークＢＭ（又は第３マークＣＭ、第５マークＤＭ、）を確認して修理を行っていた。しかし、修理装置１１０は、いったんシート基板ＦＢを−Ｘ軸方向にすべて送ってからシート基板ＦＢをＸ軸方向に送る最中に修理してもよい。

＜有機ＥＬ素子の製造＆修理装置＞
図９は、有機ＥＬ素子５０を製造しながら不良箇所を観察し、不良箇所があった場合には不良箇所をインラインで修理する製造＆修理装置２００を示した概略図である。なお、図９では発光層工程以降の工程は図示していない。また図９では、図１で示した製造装置１００又は図８Ａで示した修理装置１１０と同じ装置については同じ符号を付している。

供給ロールＲＬから送り出されたシート基板ＦＢは、インプリントローラ１０でシート基板ＦＢを押圧するとともに、押圧した隔壁ＢＡが形状を保つように熱転写ローラ１５でシート基板ＦＢをガラス転移点以上に熱する。

インプリントローラ１０のＸ軸方向下流には第１観察装置ＣＨ１、隔壁修理用ディスペンサー１６０、レーザーザッピング装置１７０が配置されている。レーザーザッピング装置１７０の下流にはゲート用修理液滴塗布装置１２０Ｇが配置されている。第１観察装置ＣＨ１は、薄膜トランジスタの配線用の及び表示画素用の隔壁ＢＡが正確に形成されているか否かを観察する。この第１観察装置ＣＨ１で隔壁ＢＡに不良箇所を発見すると、隔壁修理用ディスペンサー１６０は、紫外線硬化樹脂ＨＲをシート基板ＦＢに塗布する。そして紫外線ランプ１４４で樹脂を硬化させて不良箇所の隔壁ＢＡを修理する。また余分に隔壁ＢＡが形成されていればレーザーザッピング装置１７０で余分な隔壁ＢＡを除去する。レーザーザッピング装置１７０の下流には第１アライメントカメラＣＡ１が配置されている。

シート基板ＦＢは、第１アライメントカメラＣＡ１で第１マークＡＭ及び第２マークＢＭを検出された後、電極形成工程に入る。
電極形成工程では、ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは第１アライメントカメラＣＡ１から位置情報を受けてメタルインクＭＩを、ゲートバスラインＧＢＬの隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲに塗布する。そして、熱処理装置ＢＫでメタルインクＭＩを乾燥又は焼成させる。

ゲート用液滴塗布装置２０Ｇの下流には第２観察装置ＣＨ２、その下流にはゲート用修理液滴塗布装置１２０Ｇが配置されている。第２観察装置ＣＨ２は、ゲートバスラインＧＢＬにメタルインクＭＩが塗布され導線として機能しているか否かを観察する。この第２観察装置ＣＨ２でゲートバスラインＧＢＬに不良箇所を発見すると、ゲート用修理液滴塗布装置１２０Ｇは、メタルインクＭＩをシート基板ＦＢに塗布する。ゲート用修理液滴塗布装置１２０Ｇの下流には第２アライメントカメラＣＡ２が配置されている。

以下、絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉなども同じように、製造工程の後に、観察工程があり、その観察工程で不良箇所が発見されれば、修理工程で不良箇所が修理される。なお、図９の製造＆修理装置２００では、リムーバー１１５が有機半導体用の修理液滴塗布装置２０ＯＳの後に設けられているが、インプリントローラ１０の後、各液滴塗布装置２０の後などに複数設けてもよい。

なお、有機ＥＬ素子５０を製造する時間と同じ工程の不良箇所を修理する時間とは必ずしも一致しない。またインプリント工程又は各塗布工程も同じ時間で作業が終わらない。このため、インラインで製造又は修理する場合にはもっとも時間がかかる工程の速度に合わせて供給ローラＲＬなどを回転させなければならない。これでは生産性を高めることができないので、例えばもっとも時間がかかる工程がリムーバー１１５で不良箇所を削除する工程であればリムーバー１１５を２台配置したり、図９の下段左端のようにシート基板ＦＢを弛ませるようにしたりしてできるだけ生産性を高めるようにする。

有機ＥＬ素子の製造装置及び修理装置について説明してきたが、製造装置及び修理装置は、電界放出ディスプレイ及び液晶表示素子などにも適用できる。本実施形態は有機半導体を用いた薄膜トランジスタで説明してきたが、アモルファスシリコン系の無機半導体の薄膜トランジスタであってもよい。
また、実施形態の製造装置１００、修理装置１１０及び製造＆修理装置２００には熱処理装置ＢＫを設けたが、メタルインクＭＩ又は発光層溶液などの改良によって熱処理が必要でないインク又は溶液が提案されている。このため、本実施例においても熱処理装置ＢＫを必ず設ける必要はない。

符号の説明

１０ インプリントローラ
１１ 微細インプリント用モールド
１５ 熱転写ローラ
２０ 液滴塗布装置（２０ＢＬ …青色発光層用の液滴塗布装置、２０Ｇ …ゲート用液滴塗布装置、２０Ｇｒ …緑色発光層用の液滴塗布装置、２０Ｉ …絶縁層用の液滴塗布装置、２０Ｒｅ …赤色発光層用の液滴塗布装置、２０ＩＴ …ＩＴＯ電極用の液滴塗布装置、２０ＯＳ …有機半導体液滴塗布装置、２０ＳＤ …ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の液滴塗布装置）
２２ ノズル
３０ 切断装置、 １３０ 修理用切断装置
５０ 有機ＥＬ素子
９０ 主制御部、 １９０ 修理用主制御部
１００ 有機ＥＬ素子の製造装置
１１０ 有機ＥＬ素子の修理装置
１２０ 修理用液滴塗布装置（１２０Ｇ …ゲート用の修理液滴塗布装置、１２０Ｉ …絶縁層用の修理液滴塗布装置、１２０ＯＳ …有機半導体陽の修理液滴塗布装置、１２０ＳＤ …ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の修理液滴塗布装置）
１６０ 隔壁修理用ディスペンサー
１７０ レーザーザッピング装置
２００ 有機ＥＬ素子の製造＆修理装置
ＡＭ 第２マークＢＭ アライメントマーク、ＣＭ バーコード
ＢＡ 隔壁
ＢＫ 熱処理装置
ＣＡ アライメントカメラ
Ｄ ドレイン電極
ＦＢ シート基板
Ｇ ゲート電極
ＧＢＬ ゲートバスライン
Ｉ ゲート絶縁層
ＩＲ 発光層
ＩＴＯ 透明電極
ＬＡＭ 照明光源
ＬＥＮ レンズ
ＬＥＤ レーザーエミッテングダイオード
ＬＬ レーザー光
ＯＳ 有機半導体層
Ｐ 画素電極
ＰＲＴ 印字装置
ＲＬ 供給ロール
ＲＲ ローラ
Ｓ ソース電極
ＳＢＬ ソースバスライン

Claims (15)

1. 可撓性の長尺基板上に複数の画素で構成される表示素子を製造する方法であって、
   ロール状に巻かれた可撓性の長尺基板を第１方向に送り出す基板送り出し工程と、
   前記送り出された長尺基板に対してモールドを押圧することにより、前記第１方向と交差する第２方向と前記第１方向との各々に並ぶ前記複数の画素用の隔壁を形成する隔壁形成工程と、
   前記送り出された長尺基板に対して前記モールドを押圧することにより、前記第２方向に並ぶ画素の行の前記第１方向に関する場所を表す為の第１指標を形成する第１指標形成工程と、
   前記隔壁間に形成された溝部に液滴を塗布する塗布工程と、
   前記隔壁形成工程で形成された隔壁、又は前記塗布工程で塗布された液滴が良又は不良であるかを観察する観察工程と、
   前記第１指標を使って、前記観察工程で不良とされた確認された不良箇所の前記第１方向に関する位置を記憶する位置記憶工程と、
   を備えることを特徴とする表示素子の製造方法。
2. 前記送り出された長尺基板に対して前記モールドを押圧することにより、前記第２方向に並ぶ画素の複数行毎の前記第１方向に関する場所を表す第２指標を形成する第２指標形成工程、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示素子の製造方法。
3. 前記隔壁、前記第１指標及び前記第２指標は、回転モールドの円柱表面に相互の位置関係が定められたモールドとして共に設けられ、前記回転モールドを前記送り出された長尺基板に回転させながら押圧することにより、前記隔壁形成工程、前記第１指標形成工程及び前記第２指標形成工程を同時に行なうことを特徴とする請求項２に記載の表示素子の製造方法。
4. 前記第１指標を観察し、この第１指標の前記第１方向に関する数を計算する計算工程と、
   この計算工程に基づいて、前記第２方向に並ぶ画素の所定行が前記第１方向に関して何行目かを表す第３指標を形成する第３指標形成工程と、
   を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
5. 前記位置記憶工程を経た前記可撓性の長尺基板を巻取る巻取り工程と、
   前記巻取り工程で一旦巻取られた可撓性の長尺基板を、前記第１指標を使って前記位置記憶工程で記憶された位置へ巻き戻し、前記不良箇所を修理する修理工程と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示素子の製造方法。
6. 前記位置記憶工程は、前記第１指標と共に前記第２指標を使って、前記観察工程で不良と確認された不良箇所の第１方向の位置を記憶する工程を含み、
   該位置記憶工程を経た前記可撓性の長尺基板を巻取る巻取り工程と、
   前記巻取り工程で一旦巻取られた可撓性の長尺基板を、前記第１指標及び第２指標を使って前記位置記憶工程で記憶された位置へ巻き戻し、前記不良箇所を修理する修理工程と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示素子の製造方法。
7. 前記位置記憶工程は、前記第１指標と共に前記第３指標を使って、前記観察工程で不良と確認された不良箇所の第１方向の位置を記憶する工程を含み、
   該位置記憶工程を経た前記可撓性の長尺基板を巻取る巻取り工程と、
   前記巻取り工程で一旦巻取られた可撓性の長尺基板を、前記第１指標及び第３指標を使って前記位置記憶工程で記憶された位置へ巻き戻し、前記不良箇所を修理する修理工程と、
   を備えることを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造方法。
8. 前記位置記憶工程で記憶された前記不良箇所の第１方向に関する位置に基づいて、前記不良箇所を修理する修理工程と、
   を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
9. 前記第１指標または前記第２指標は、レーザ光の照射によって特定方向に光を発生する回折格子であることを特徴とする請求項２ないし請求項８のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
10. 可撓性の長尺基板上に複数の画素で構成される表示素子を製造する装置であって、
    ロール状に巻かれた可撓性の長尺基板を第１方向に送り出す供給ロールと、
    前記送り出された長尺基板に対して押圧することにより、前記第１方向と交差する第２方向と前記第１方向との各々に並ぶ前記複数の画素用の隔壁と、前記第２方向に並ぶ画素の行の前記第１方向に関する場所を表す為の第１指標とを、前記長尺基板上に形成するモールドと、
    前記隔壁間に形成された溝部に液滴を塗布する液滴塗布部と、
    前記長尺基板上に形成された前記隔壁、又は前記液滴塗布部で塗布された液滴が、良又は不良であるかを観察する観察部と、
    前記第１指標を使って、前記観察部で不良とされた確認された不良箇所の前記第１方向に関する位置を記憶する記憶部と、
    を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
11. 前記モールドは、前記第２方向に並ぶ画素の複数行毎の前記第１方向に関する場所を表す第２指標を形成することを特徴とする請求項１０に記載の表示素子の製造装置。
12. 前記第１指標を観察し、該第１指標の前記第１方向に関する数を計算する計算部と、
    該計算された前記第１指標の数に基づいて、前記第２方向に並ぶ画素の所定行が前記第1方向に関して何行目かを表す第３指標を形成する第３指標形成部と、
    を備えることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の表示素子の製造方法。
13. 前記観察部で前記良又は不良であるかの観察を終えた前記可撓性の長尺基板を巻取る巻取りロールと、
    前記巻取りロールで一旦巻取られた可撓性の長尺基板を、前記第１指標を使って前記記憶部で記憶された位置へ巻き戻し、前記不良箇所を修理する修理部と、
    を備えることを特徴とする請求項１０に記載の表示素子の製造装置。
14. 前記記憶部で記憶された前記不良箇所の前記第１方向に関する位置に基づいて、前記不良箇所を修理する修理工程と、
    を備えることを特徴とする請求項１０に記載の表示素子の製造装置。
15. 前記第１指標または前記第２指標は、所定の光の照射によって回折光を発生する回折格子で構成され、該回折格子が通る位置にレーザ光を照射すると共に、前記回折格子から特定方向に発生する光を検出する検出器を備えることを特徴とする請求項１１ないし請求項１４のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。