JP6999763B2 - 減圧乾燥装置および減圧乾燥装置の制御方法 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、減圧乾燥装置および減圧乾燥装置の制御方法に関する。

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。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。このため、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。

有機発光ダイオードは、基板上の陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んだ構造を有する。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。かかる積層構造において、たとえば正孔注入層、正孔輸送層および発光層はそれぞれ、有機材料が基板上にインクジェット方式で塗布され、有機材料が塗布された基板を減圧下で乾燥させることで形成される（たとえば特許文献１参照）。

ところで、上記した乾燥が完了するまでの乾燥時間は、たとえば基板に塗布される有機材料の種類や量、基板の表面状態など種々の要因によって変わる。そのため、たとえば有機発光ダイオードを量産するような場合、事前に最適な乾燥時間を設定する作業が必要となる。

従来技術では、たとえば、乾燥処理を行う時間を少しずつ変えながらサンプルを数多く作成し、作成されたサンプルの各層の膜厚や光学特性を計測していた。そして、良好な測定結果のサンプルが得られた場合、乾燥が確実に完了していたと推定し、かかるサンプルに対して行われた乾燥処理の時間を、最適な乾燥時間として設定していた。

特開２０００－１８１０７９号公報

しかしながら、従来技術にあっては、サンプル作成後に膜厚や光学特性を計測することで、基板の乾燥状態を検出しているため、多くの時間を要していた。したがって、従来技術には、基板の乾燥状態を早期に検出するという点で改善の余地があった。

実施形態の一態様は、基板において有機材料が塗布された塗布領域の乾燥状態を早期に検出することができる減圧乾燥装置および減圧乾燥装置の制御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、撮像部と、乾燥状態検出部とを備える。撮像部は、基板において有機材料が塗布された塗布領域を撮像する。乾燥状態検出部は、前記撮像部によって撮像された前記塗布領域の色濃度に基づいて前記塗布領域の乾燥状態を検出する。

実施形態の一態様によれば、基板において有機材料が塗布された塗布領域の乾燥状態を早期に検出することができる。

図１は、有機発光ダイオードの構成の概略を示す模式断面図である。 図２は、有機発光ダイオードのバンクの構成の概略を示す模式平面図である。 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、本実施形態に係る基板処理システムの構成の概略を示す模式平面図である。 図５Ａは、正孔注入層を形成するための有機材料が塗布された基板を示す模式断面図である。 図５Ｂは、減圧乾燥装置において減圧乾燥された基板を示す模式断面図である。 図６Ａは、正孔輸送層を形成するための有機材料が塗布された基板を示す模式断面図である。 図６Ｂは、減圧乾燥装置において減圧乾燥された基板を示す模式断面図である。 図７Ａは、発光層を形成するための有機材料が塗布された基板を示す模式断面図である。 図７Ｂは、減圧乾燥装置において減圧乾燥された基板を示す模式断面図である。 図８は、本実施形態に係る減圧乾燥装置の構成を示す模式平面図である。 図９は、図８のIX－IX線模式断面図である。 図１０は、制御装置のブロック図である。 図１１は、撮像部が撮像した撮像画像の一部を拡大して示す模式拡大図である。 図１２は、減圧乾燥処理中に色濃度計測部によって計測された色濃度を示すグラフである。 図１３は、本実施形態に係る検査装置を備えた減圧乾燥装置において、乾燥時間を設定する処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１４は、周縁部の塗布領域および中央部の塗布領域のＧ色濃度を示すグラフである。 図１５は、第２の実施形態に係る撮像ユニットの撮像部付近を示す模式拡大断面図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する減圧乾燥装置および減圧乾燥装置の制御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。

（第１の実施形態）
＜１．有機発光ダイオードの構成および製造方法＞
先ず、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５００の構成の概略を示す模式断面図である。図２は、有機発光ダイオード５００のバンク５４０の構成の概略を示す模式平面図である。図３は、有機発光ダイオード５００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５００は、基板としてのガラス基板Ｇ（以下、「基板Ｇ」と記載する）上で、陽極５１０および陰極５２０の間に有機ＥＬ層５３０を挟んだ構造を有している。

有機ＥＬ層５３０は、陽極５１０側から順に、正孔注入層５３１、正孔輸送層５３２、発光層５３３、電子輸送層５３４および電子注入層５３５が積層されて形成される。

具体的には先ず、陽極形成処理（図３のステップＳ１０１）において、基板Ｇ上に陽極５１０が形成される。陽極５１０は、たとえば蒸着法を用いて形成される。なお、陽極５１０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、バンク形成処理（図３のステップＳ１０２）において、陽極５１０上にバンク５４０が形成される。バンク５４０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。

図２に示すように、バンク５４０は、行方向および列方向に複数形成される。そして、バンク５４０の内部には、後述するように有機ＥＬ層５３０と陰極５２０が積層されて画素が形成される。バンク５４０には、たとえば感光性ポリイミド樹脂が用いられる。

つづいて、バンク５４０内の陽極５１０上に有機ＥＬ層５３０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５１０上に正孔注入層５３１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５３１上に正孔輸送層５３２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５３２上に発光層５３３が形成される。なお、発光層５３３には、Ｒ色発光層（赤色発光層）、Ｇ色発光層（緑色発光層）およびＢ色発光層（青色発光層）が含まれる。

つづいて、電子輸送層形成処理（図３のステップＳ１０６）において、発光層５３３上に電子輸送層５３４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５３４上に電子注入層５３５が形成される。

本実施形態では、正孔注入層５３１、正孔輸送層５３２および発光層５３３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５３１、正孔輸送層５３２および発光層５３３が形成される。なお、正孔注入層５３１、正孔輸送層５３２および発光層５３３の形成については図４～図７Ｂ等を用いて後述する。

また、電子輸送層５３４および電子注入層５３５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５３５上に陰極５２０が形成される。陰極５２０は、たとえば蒸着法を用いて形成される。なお、陰極５２０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５００では、陽極５１０と陰極５２０との間に電圧が印加されることによって、正孔注入層５３１で注入された所定数量の正孔が正孔輸送層５３２を介して発光層５３３へ輸送される。

また、電子注入層５３５で注入された所定数量の電子が、電子輸送層５３４を介して発光層５３３へ輸送される。そして、発光層５３３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５３３が発光することとなる。

＜２．基板処理システムの構成＞
次に、本実施形態に係る検査装置および減圧乾燥装置を備えた基板処理システム１００の構成について図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る基板処理システム１００の構成の概略を示す模式平面図である。なお、図４では、検査装置２００を分かり易く示すため、検査装置２００を所定のパターンで塗りつぶして模式的に示している。

なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

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バンク形成処理（図３のステップＳ１０１およびＳ１０２参照）を経て陽極５１０とバンク５４０が形成された基板Ｇが搬入される。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、基板Ｇ上に正孔注入層５３１、正孔輸送層５３２および発光層５３３が形成された後、電子輸送層形成処理（図３のステップＳ１０６参照）へ向けて搬出される。

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から処理前の基板Ｇを取り出す。

処理ステーション１２０は、基板Ｇに対して正孔注入層形成処理を行う正孔注入層形成ブロック１２１と、正孔注入層形成処理後の基板Ｇに対して正孔輸送層形成処理を行う正孔輸送層形成ブロック１２２とを備える。また、処理ステーション１２０は、正孔輸送層形成処理後の基板Ｇに対して発光層形成処理を行う発光層形成ブロック１２３を備える。

搬出ステーション１３０は、処理後の基板ＧをカセットＣ内に収納し、複数の基板ＧをカセットＣ単位で外部へ搬出する。

搬入ステーション１１０、正孔注入層形成ブロック１２１、正孔輸送層形成ブロック１２２、発光層形成ブロック１２３および搬出ステーション１３０は、Ｘ軸負方向からＸ軸正方向にこの順番で並べて配置される。

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。

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軸まわりに移動可能に設けられ、カセットＣと処理ステーション１２０との間で基板Ｇを搬送する。なお、基板搬送体１１３は、たとえば基板Ｇを吸着保持しつつ搬送する。

処理ステーション１２０において正孔注入層形成ブロック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、基板Ｇに形成された陽極５１０上に正孔注入層５３１を形成するための有機材料を塗布する装置である。図５Ａは、正孔注入層５３１を形成するための有機材料が塗布された基板Ｇを示す模式断面図である。

図５Ａに示すように、塗布装置１２１ａでは、インクジェット方式で基板Ｇ上の所定の位置、すなわちバンク５４０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５３１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。

図４に示すバッファ装置１２１ｂは、複数の基板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。

図５Ｂは、減圧乾燥装置１２１ｃにおいて減圧乾燥された基板Ｇを示す模式断面図である。図５Ａと図５Ｂとの対比から分かるように、バンク５４０の内部に塗布された有機材料は、減圧乾燥により溶媒が除去され、よって膜厚が均一または略均一な正孔注入層５３１が陽極５１０上に積層された状態となる。

図４に示す熱処理装置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。たとえば熱処理装置１２１ｄは、基板Ｇを収容可能なチャンバと、チャンバ内に配置された熱板（図示略）とを有し、熱板からの熱によって有機材料の焼成を行う。

温度調節装置１２１ｅは、熱処理装置１２１ｄで熱処理された基板Ｇを所定の温度、たとえば常温に調節する装置である。なお、正孔注入層形成ブロック１２１における塗布装置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の配置や個数は、任意に選択可能である。

また、正孔注入層形成ブロック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、たとえば搬送ロボットであり、それぞれ隣接して設けられる各装置へ基板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へ基板Ｇを搬送する。なお、基板搬送領域ＣＲ１～ＣＲ３にはそれぞれ基板Ｇを搬送する基板搬送装置（図示略）が、水平方向、鉛直方向および鉛直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、これらの間で基板Ｇを受け渡しさせる。

正孔輸送層形成ブロック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、基板Ｇに形成された正孔注入層５３１上に正孔輸送層５３２を形成するための有機材料を塗布する。図６Ａは、正孔輸送層５３２を形成するための有機材料が塗布された基板Ｇを示す模式断面図である。

図６Ａに示すように、かかる塗布装置１２２ａでは、インクジェット方式で基板Ｇ上の所定の位置、すなわちバンク５４０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５３２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。

図４に示すバッファ装置１２２ｂおよび減圧乾燥装置１２２ｃについては、バッファ装置１２１ｂおよび減圧乾燥装置１２１ｃとほぼ同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。

図６Ｂは、減圧乾燥装置１２２ｃにおいて減圧乾燥された基板Ｇを示す模式断面図である。図６Ａと図６Ｂとの対比から分かるように、バンク５４０の内部に塗布された有機材料は、減圧乾燥により溶媒が除去され、よって膜厚が均一または略均一な正孔輸送層５３２が正孔注入層５３１上に積層された状態となる。

また、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅも、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、正孔輸送層形成ブロック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以下の雰囲気をいう。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℃以下の雰囲気をいう。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。

正孔輸送層形成ブロック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、正孔輸送層形成ブロック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、正孔注入層形成ブロック１２１と正孔輸送層形成ブロック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、上記したように、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、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。

発光層形成ブロック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とを備える。

塗布装置１２３ａは、基板Ｇに形成された正孔輸送層５３２上に発光層５３３を形成するための有機材料を塗布する装置である。図７Ａは、発光層５３３を形成するための有機材料が塗布された基板Ｇを示す模式断面図である。

図７Ａに示すように、塗布装置１２３ａでは、インクジェット方式で基板Ｇ上の所定の位置、すなわちバンク５４０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５３３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。なお、図７Ａにおいては、発光層５３３のＲ色発光層に符号５３３Ｒ、Ｇ色発光層に符号５３３Ｇ、Ｂ色発光層に符号５３３Ｂを付した。

図４に示すバッファ装置１２３ｂおよび減圧乾燥装置１２３ｃについては、上記したバッファ装置１２２ｂおよび減圧乾燥装置１２２ｃとほぼ同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。

図７Ｂは、減圧乾燥装置１２３ｃにおいて減圧乾燥された基板Ｇを示す模式断面図である。図７Ａと図７Ｂとの対比から分かるように、バンク５４０の内部に塗布された有機材料は、減圧乾燥により溶媒が除去され、よって膜厚が均一または略均一な発光層５３３が正孔輸送層５３２上に積層された状態となる。

上記した減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃには、それぞれ基板Ｇの乾燥状態を検出するための検査装置２００が設けられる。これら減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃおよび検査装置２００の詳細な構成については図８，９を参照して後述する。

図４の説明を続けると、バッファ装置１２３ｂおよび減圧乾燥装置１２３ｃについても、バッファ装置１２２ｂおよび減圧乾燥装置１２２ｃとほぼ同様の構成であるので、詳細な説明を省略する。

発光層形成ブロック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および温度調節装置１２３ｅの数や配置は、任意に選択可能である。

発光層形成ブロック１２３は、基板搬送領域ＣＲ７～ＣＲ９と、受渡装置ＴＲ８～ＴＲ１０とを備える。なお、正孔輸送層形成ブロック１２２と発光層形成ブロック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、これらの間で基板Ｇを受け渡しさせる。なお、受渡装置ＴＲ１０は、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。

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。

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との間で基板Ｇを搬送する。なお、基板搬送体１３３は、たとえば基板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ことが好ましい。

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、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、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。なお、制御部１４１は、プログラムを用いずにハードウェアのみで構成されてもよい。また、制御装置１４０の具体的な構成については、図１０を参照して後述する。

ところで、上記した減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃにおいて、乾燥が完了するまでの乾燥時間は、たとえば基板Ｇに塗布される有機材料の種類や量、基板Ｇの表面状態、形成される層の種類など種々の要因によって変わる。そのため、たとえば有機発光ダイオード５００を量産するような場合、事前に最適な乾燥時間を設定する作業が必要となる。

従来技術では、多くのサンプルを作成し、作成されたサンプルの各層の膜厚や光学特性を計測することで、最適な乾燥時間を設定していたため、設定作業に時間がかかっていた。

そこで、本実施形態に係る減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃにあっては、基板Ｇにおいて有機材料が塗布された塗布領域の乾燥状態を検出する検査装置２００を備えるようにした。そして、かかる検査装置２００にあっては、基板Ｇの塗布領域を撮像するとともに、撮像された塗布領域の色濃度を計測し、計測された色濃度に基づいて塗布領域の乾燥状態を検出するようにした。

このように、減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃが、塗布領域の色濃度に基づいて乾燥状態を検出する検査装置２００を備えることで、塗布領域の乾燥状態を早期に検出することができる。また、これによって最適な乾燥時間を設定する作業の効率化を図ることも可能になる。

＜３．検査装置および減圧乾燥装置の構成＞
以下、本実施形態に係る検査装置２００を備えた減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃの構成について図８，９を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る減圧乾燥装置１２３ｃの構成を示す模式平面図であり、図９は、図８のIX－IX線模式断面図である。

なお、ここでは減圧乾燥装置１２３ｃを例にとって説明するが、減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃは、ほぼ同様の構成であるため、以下の説明は減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃにも妥当する。

図８および図９に示すように、減圧乾燥装置１２３ｃは、チャンバ１５０と、基板保持機構１６０（図９参照）と、減圧機構１７０（図９参照）と、検査装置２００とを備える。

チャンバ１５０は、内部を密閉可能な略直方体状の処理容器である。図９に示すように、チャンバ１５０には、基板保持機構１６０によって保持された基板Ｇなどが収容される。また、チャンバ１５０には、開口部１５１および窓部１５２が設けられる。具体的には、チャンバ１５０の天井部１５０ａには、複数個の開口部１５１が設けられ、かかる開口部１５１にはそれぞれ窓部１５２が取り付けられる。

窓部１５２は、チャンバ１５０の外部から、撮像部１１ａ～１１ｃ（後述）によってチャンバ１５０の内部の基板Ｇを撮像可能な程度の透光性を有するガラスである。なお、窓部１５２は、たとえば石英ガラスにより形成されるが、これに限定されるものではない。また、開口部１５１および窓部１５２の数や配置は、任意に選択可能である。

基板保持機構１６０は、保持部１６１と、支柱部１６２と、昇降部１６３とを備える。保持部１６１は、ステージである。詳しくは、保持部１６１は、複数枚の平板状の部材を備え、基板Ｇを載置して保持する。なお、図９に示す例では、平板状の部材を５枚としたがこれに限られない。また、保持部１６１を構成する平板状の部材は１枚でもよい。

支柱部１６２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が昇降部１６３に接続され、先端部において保持部１６１を水平に支持する。昇降部１６３は、たとえば電動モータなどの駆動源であり、支柱部１６２および保持部１６１を鉛直方向に昇降させる。これにより、保持部１６１に保持された基板Ｇは昇降させられる。なお、昇降部１６３は、保持部１６１と同数であり、複数ある保持部１６１にそれぞれ接続されるが、図９では、図示の簡略化のため、昇降部１６３を１つのブロックで模式的に示した。

また、昇降部１６３による保持部１６１の昇降は、後述するように減圧乾燥処理時に行われるが、基板Ｇの搬入出時にも行われるようにしてもよい。すなわち、たとえば基板Ｇが基板搬送領域ＣＲ８（図４参照）から減圧乾燥装置１２３ｃへ搬入される場合、昇降部１６３は先ず、複数ある保持部１６１の一部（たとえば基板Ｇの中央部を保持する保持部１６１の両側にある保持部１６１）を下降させる。

そして、基板Ｇを載せた基板搬送装置のフォーク部（図示せず）は、下降した保持部１６１の上方の空間に挿し入れられ、その後フォーク部が下されることで、基板Ｇは、下降していない保持部１６１に載置されることとなる。次いで、フォーク部が引き抜かれ、昇降部１６３が下降させていた保持部１６１を元の位置まで上昇させると、図９に示すように、基板Ｇが保持部１６１によって保持された状態となる。

減圧機構１７０は、チャンバ１５０に接続され、チャンバ１５０の内部雰囲気をたとえば１Ｐａ以下まで減圧する。なお、減圧機構１７０としては、たとえばドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを用いることができる。

検査装置２００は、第１撮像ユニット２１０ａと、第２撮像ユニット２１０ｂと、第３撮像ユニット２１０ｃとを備える。なお、撮像ユニットの数は、例示であって限定されるものではなく、２台以下または４台以上であってもよい。

第１～第３撮像ユニット２１０ａ～２１０ｃは、窓部１５２の近傍で、チャンバ１５０の外部に配置される。詳しくは、第１、第３撮像ユニット２１０ａ，２１０ｃは、基板Ｇの周縁部の上方に位置された窓部１５２の近傍に配置され、第２撮像ユニット２１０ｂは、基板Ｇの中央部の上方に位置された窓部１５２の近傍に配置される。

以下、第１撮像ユニット２１０ａを例にとって説明するが、第１～第３撮像ユニット２１０ａ～２１０ｃは、ほぼ同様の構成であるため、以下の説明は第２、第３撮像ユニット２１０ｂ，２１０ｃにも妥当する。なお、図８，９において、第２、第３撮像ユニット２１０ｂ，２１０ｃの構成要素については、第１撮像ユニット２１０ａと同じ構成要素には、同じ番号で末尾のアルファベットのみを変えた符号を付して説明を省略する。

第１撮像ユニット２１０ａは、撮像部１１ａと、照明部１２ａと、焦点調整部１３ａとを備える。撮像部１１ａは、窓部１５２の上方に位置され、基板Ｇを撮像する、詳しくは基板Ｇにおいて有機材料が塗布された塗布領域（後述）を窓部１５２を介して撮像する。このように、チャンバ１５０に撮像用の窓部１５２を設けることで、簡易な構成でありながら、チャンバ１５０内の基板Ｇをチャンバ１５０の外側から撮像することができる。

また、撮像部１１ａは、基板Ｇの主面に対して撮像部１１ａの光軸が垂直となる向きに配置される。なお、撮像部１１ａとしては、たとえば長焦点レンズを有するＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサカメラを用いることができるが、これに限られない。

照明部１２ａは、図示しない光源を有し、撮像部１１ａの側面に取り付けられる。照明部１２ａは、かかる光源から基板Ｇに対して撮像用の光を照射する。詳しくは、撮像部１１ａは、側面に取り付けられた照明部１２ａからの光を下方へ反射させるハーフミラー（図示せず）を備える。そして、ハーフミラーによって反射された照明部１２ａからの光は、基板Ｇの主面に対して垂直な方向、換言すれば、撮像部１１ａの光軸と同軸方向に入射して、撮像対象物たる塗布領域に照射される。このように、照明部１２ａは、いわゆる同軸照明とされるが、これに限定されるものではなく、たとえば、基板Ｇの塗布領域に対して斜め方向から光を照射させるようにしてもよい。

焦点調整部１３ａは、本体部１４ａと、スライド部１５ａとを備える。本体部１４ａは、チャンバ１５０の天井部１５０ａに固定される。また、本体部１４ａの内部には、スライド部１５ａを駆動する駆動源（図示せず）が収容される。かかる駆動源としては、たとえば電動モータを用いることができる。

スライド部１５ａは、基端部が基板Ｇの主面に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）にスライド可能に本体部１４ａに取り付けられる。また、スライド部１５ａの先端部には、撮像部１１ａが固定される。

上記のように構成された焦点調整部１３ａには、図示しないケーブルを介して制御装置１４０（図４参照）が接続される。そして、制御装置１４０は、本体部１４ａの駆動源を制御することで、スライド部１５ａおよび撮像部１１ａを基板Ｇの主面に対して垂直な方向にスライドさせ、これにより撮像部１１ａの焦点を適宜に調整することができる。

上記したように、第１～第３撮像ユニット２１０ａ～２１０ｃは、ほぼ同様の構成である。したがって、以下では、撮像部１１ａや照明部１２ａについて、第１～第３撮像ユニット２１０ａ～２１０ｃを特に区別しない場合、末尾のアルファベットを省略して「撮像部１１」や「照明部１２」と記載することがある。

上記した撮像部１１、照明部１２、昇降部１６３および減圧機構１７０も、図示しないケーブルを介して制御装置１４０（図４参照）に接続され、それぞれの動作が制御される。

＜４．制御装置の構成＞
かかる制御装置１４０の構成について、図１０を参照して詳しく説明する。図１０は、制御装置１４０のブロック図である。なお、図１０では、実施形態に係る検査装置２００および減圧乾燥装置１２３ｃ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１０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われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ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。

先ず、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。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り、たとえば図１０に示す各機能ブロック１４１ａ～１４１ｈとして機能する。つづいて、かかる各機能ブロック１４１ａ～１４１ｈについて説明する。

図１０に示すように、制御部１４１は、照明制御部１４１ａと、撮像制御部１４１ｂと、画像取得部１４１ｃと、色濃度計測部１４１ｄと、判定部１４１ｅと、乾燥状態検出部１４１ｆと、減圧制御部１４１ｇと、昇降制御部１４１ｈとを備える。また、記憶部１４２は、たとえば、撮像画像情報１４２ａと、パターン・位置情報１４２ｂと、所定範囲情報１４２ｃと、乾燥状態情報１４２ｄとを記憶する。

照明制御部１４１ａは、照明部１２を制御し、照明部１２からの光を基板Ｇに向けて照射させる。撮像制御部１４１ｂは、撮像部１１を制御して、減圧乾燥処理中の基板Ｇの撮像画像を撮像部１１に撮像させる。

画像取得部１４１ｃは、撮像部１１が撮像した撮像画像を取得して、撮像画像情報１４２ａとして記憶部１４２へ記憶させる。図１１は、撮像部１１が撮像した撮像画像２０の一例であり、撮像画像２０の一部を拡大して示す模式拡大図である。

図１１に示すように、撮像部１１は、基板Ｇのバンク５４０およびバンク５４０の周辺領域を撮像する。なお、図１１では、バンク５４０を１つだけ示したが、撮像部１１は複数のバンク５４０を撮像してもよい。

また、図１１に示す例では、基板Ｇに形成された発光層５３３のうち、Ｇ色発光層５３３Ｇ（図７Ａ，７Ｂ参照）を撮像した撮像画像２０を示している。すなわち、図１１は、発光層形成ブロック１２３の減圧乾燥装置１２３ｃに設けられた撮像部１１が撮像した撮像画像２０を示している。なお、以下では、Ｇ色発光層５３３Ｇが形成された塗布領域２１を例にとって説明するが、以下の説明は、Ｒ色発光層５３３ＲやＢ色発光層５３３Ｂが形成された塗布領域２１にも妥当する。

バンク５４０の内部には、上記したように、Ｇ色発光層５３３Ｇを形成する有機溶剤が塗布されており、その有機材料が塗布された領域を、図１１では「塗布領域２１」として破線の閉曲線で示した。このように、撮像部１１は、基板Ｇの塗布領域２１を撮像する。

図１０の説明に戻ると、色濃度計測部１４１ｄは、撮像画像情報１４２ａを記憶部１４２から読み出し、撮像部１１によって撮像された塗布領域２１の色濃度を計測する。ここで、色濃度とは、撮像された塗布領域２１を、赤色、緑色および青色の３原色についてそれぞれ０～２５５階調に数値化して表したものである。

なお、本実施形態では、赤色、緑色および青色の３原色のそれぞれを０～２５５階調（８ビット）に数値化して表したものを色濃度としたが、３原色のそれぞれの階調をイメージセンサカメラの性能に応じて、６５５３６階調（１６ビット）やそれ以上の階調に数値化して、色濃度として用いることもできる。

なお、撮像部１１が複数のバンク５４０を撮像し、Ｇ色発光層５３３Ｇが形成された塗布領域２１が複数ある場合、色濃度計測部１４１ｄは、たとえば、複数の塗布領域２１の色濃度の平均値を計測するようにしてもよい。上記した平均値は、単純平均や加重平均など種々の平均値を適用することができる。また、Ｇ色発光層５３３Ｇが形成された塗布領域２１が複数ある場合、上記した平均値を計測する例に限られず、色濃度計測部１４１ｄは、たとえば、複数の塗布領域２１の中から代表する塗布領域２１を一つ選択し、かかる塗布領域２１の色濃度を計測してもよい。

また、色濃度計測部１４１ｄは、色濃度の計測の他に、パターン検索処理および位置情報取得処理も行う。パターン検索処理は、撮像された塗布領域２１を有するバンク５４０のパターンの形状が、基板Ｇに形成されたパターンのうち、どのパターンの形状と一致するかを検索する処理である。また、位置情報取得処理は、検索処理によって一致するとされたパターンの基板Ｇにおける位置情報を取得する処理である。

詳しくは、記憶部１４２には、減圧乾燥処理が施される基板Ｇにおけるバンク５４０のパターン形状（以下「記憶パターン形状」という）、バンク５４０に形成される有機ＥＬ層５３０の種類、バンク５４０の位置情報などがパターン・位置情報１４２ｂとして予め記憶されている。

なお、上記で記憶される有機ＥＬ層５３０の種類の情報とは、たとえば正孔注入層５３１、正孔輸送層５３２や発光層５３３などの情報である。また、有機ＥＬ層５３０の種類の情報は、発光層５３３である場合、Ｒ色発光層５３３Ｒ、Ｇ色発光層５３３ＧおよびＢ色発光層５３３Ｂのいずれであるかの情報も含む。また、バンク５４０の位置情報は、たとえば、基板Ｇ上に設定された基準点（原点）に対するバンク５４０の相対的な位置を示すＸＹ座標であるが、これに限定されるものではない。

パターン検索処理において色濃度計測部１４１ｄは、撮像された塗布領域２１を有するバンク５４０のパターン形状を記憶パターン形状と比較し、一致する記憶パターン形状を検索する。そして、色濃度計測部１４１ｄは、検索により一致した記憶パターン形状を有するバンク５４０の有機ＥＬ層５３０の種類や位置の情報を、上記で計測された色濃度を示す情報と対応付けし、かかる情報を判定部１４１ｅへ出力する。

判定部１４１ｅは、色濃度計測部１４１ｄから出力された情報に基づき、塗布領域２１の色濃度の変化を示す値、詳しくは色濃度の変化率を算出する。なお、上記した判定部１４１ｅでは、色濃度の変化を示す値として変化率を算出するようにしたが、これに限定されるものではなく、たとえば、色濃度の変化量などその他の値であってもよい。

ここで、減圧乾燥処理中の色濃度の変化と基板Ｇの塗布領域２１の乾燥状態との関係について、図１２を参照して説明する。図１２は、減圧乾燥処理中に色濃度計測部１４１ｄによって計測された色濃度を示すグラフである。

なお、図１２において、上から順に、破線のグラフは「赤色濃度３０Ｒ」を、一点鎖線のグラフは「緑色濃度３０Ｇ」、二点鎖線のグラフは「青色濃度３０Ｂ」である。また、図１２において、実線のグラフは、チャンバ１５０内の圧力値３１である。なお、図１２に示す例では、減圧乾燥処理を開始してから時刻Ｔ０経過後に、色濃度の測定を開始した。

発明者らは、減圧乾燥処理中の塗布領域２１に対して色濃度の計測を行ったところ、塗布領域２１の色濃度と塗布領域２１の乾燥状態との間に相関関係があることを見出した。具体的に説明すると、たとえば、図１２に示すように、減圧乾燥処理を開始し、時刻Ｔａが経過すると、圧力値３１の変化がなくなり、チャンバ１５０内は所定圧力に減圧された状態が維持される。

塗布領域２１においては、所定圧力へ減圧される前で乾燥が始まったばかりのときは、色濃度が比較的大きく変化しているが、時刻Ｔａが経過してからは時間の経過とともに、換言すれば、乾燥が完了する状態に近づくにつれて、色濃度が徐々に安定してくる。そして、たとえば、緑色濃度３０Ｇにおいては、時刻Ｔｂで値が安定し、塗布領域２１の乾燥が完了した状態となる。

これは、塗布領域２１において、減圧乾燥によって除去される溶媒の量が時間の経過とともに徐々に減っていき、色濃度の変化もなくなっていくためである。このように、塗布領域２１の色濃度と、塗布領域２１の乾燥状態との間には相関関係があることがわかる。

そこで、本実施形態に係る検査装置２００を備えた減圧乾燥装置１２３ｃでは、塗布領域２１の色濃度の変化率を算出し、算出された変化率に基づいて塗布領域２１の乾燥状態を検出するようにした。

具体的には、図１０に示す判定部１４１ｅは、色濃度の変化率を算出し、算出された色濃度の変化率が所定範囲内になったか否かを判定する、別言すれば、色濃度について変化がなくなって安定した値になったか否かを判定する。なお、上記した所定範囲は、乾燥の進行に伴う色濃度の変化が比較的小さくなって安定したと判定できるような値に予め設定され、記憶部１４２に所定範囲情報１４２ｃとして記憶されている。判定部１４１ｅは、判定結果を乾燥状態検出部１４１ｆへ出力する。

乾燥状態検出部１４１ｆは、判定結果に基づいて塗布領域２１の乾燥状態を検出する、詳しくは、撮像部１１によって撮像された塗布領域２１の色濃度に基づいて塗布領域２１の乾燥状態を検出する。より詳しくは、乾燥状態検出部１４１ｆは、判定部１４１ｅによって算出された変化率が所定範囲内になったと判定された場合、塗布領域２１が乾燥した状態になったことを検出する。

乾燥状態検出部１４１ｆは、減圧乾燥処理を開始してから、乾燥した状態になったことが検出されるまでの時間（ここではたとえば時刻Ｔｂ）を「乾燥時間」として設定し、かかる乾燥時間を乾燥状態情報１４２ｄとして記憶部１４２に記憶させる。

なお、乾燥状態検出部１４１ｆは、上記した乾燥時間の他に、乾燥した状態となった塗布領域２１が形成されたバンク５４０の有機ＥＬ層５３０の種類や位置情報なども乾燥状態情報１４２ｄとして記憶部１４２に記憶させる。

このように、乾燥状態検出部１４１ｆにあっては、塗布領域２１の色濃度を利用することで、多くのサンプルを作成するような技術に比べて、塗布領域２１の乾燥状態を早期に検出することができる。

また、上記したように、減圧乾燥装置１２３ｃに塗布領域２１の乾燥状態を検出するための検査装置２００を設け、検出された塗布領域２１の乾燥状態に基づいて乾燥時間を設定するようにした。これにより、たとえば有機発光ダイオード５００を量産する前に最適な乾燥時間を設定する作業を行う場合、多くのサンプルを作成することを要さず、設定作業の効率化を図ることが可能になる。

なお、上記した乾燥状態検出部１４１ｆにあっては、色濃度計測部１４１ｄによって計測された色濃度の全てに対して塗布領域２１の乾燥状態を検出することを要しない。すなわち、乾燥状態検出部１４１ｆは、たとえば、塗布領域２１の種類に応じて赤色濃度、緑色濃度および青色濃度の中から少なくとも一つの色濃度を選択するようにしてもよい。

詳しく説明すると、色濃度は、上記したように、赤色濃度、緑色濃度および青色濃度を含む。かかる３つの色濃度の時間経過に伴う変化の仕方は、塗布領域２１の種類に応じてそれぞれ異なり、これら色濃度の変化は、乾燥状態の進行に伴う変化とも対応している。

そこで、乾燥状態の進行に伴う変化が顕著に表れる色濃度を予め実験等を通じて求めておき、乾燥状態検出部１４１ｆが、塗布領域２１の種類に応じて赤色濃度、緑色濃度および青色濃度の中から少なくとも一つの色濃度を選択するようにしてもよい。

そして、乾燥状態検出部１４１ｆは、選択された色濃度に基づいて乾燥状態を検出するようにしてもよい。このように、乾燥状態検出部１４１ｆは、乾燥状態の進行に伴う変化が表れ易い色濃度を用いることで、塗布領域２１の乾燥状態を正確に検出することが可能となる。なお、乾燥状態検出部１４１ｆによって選択される色濃度の数は、任意の値に設定することができる。

図１０の説明を続けると、減圧制御部１４１ｇは、減圧機構１７０を制御し、減圧乾燥処理を行う。具体的には、減圧制御部１４１ｇは、乾燥時間の設定作業が終わった後、設定された乾燥時間、または設定された乾燥時間に所定時間を加えた時間に亘って減圧乾燥処理を行う。

昇降制御部１４１ｈは、昇降部１６３を制御し、保持部１６１を昇降させる。なお、昇降制御部１４１ｈは、乾燥時間の設定作業が完了した後に行われる減圧乾燥処理中、言い換えると、有機発光ダイオード５００を量産する際に行われる減圧乾燥処理中、塗布領域２１の乾燥状態に応じて昇降部１６３を制御するが、これについては図１４を参照して後述する。

＜５．検査装置および減圧乾燥装置の具体的動作＞
次に、本実施形態に係る検査装置２００を備えた減圧乾燥装置１２３ｃが実行する処理の内容について図１３を参照して説明する。

図１３は、本実施形態に係る検査装置２００を備えた減圧乾燥装置１２３ｃにおいて、乾燥時間を設定する処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１３は、たとえば有機発光ダイオード５００を量産する前に、最適な乾燥時間を設定するための処理手順を示している。そのため、図１３に示す例では、塗布領域２１の乾燥状態を予め設定された検出処理時間に亘って検出し続け、検出処理時間の経過後に乾燥時間を設定することとした。上記した検出処理時間は、塗布領域２１が乾燥した状態になると予測される時間よりも十分に長い時間に設定されるものとする。

また、図１３に示す各処理手順は、制御装置１４０の制御部１４１の制御に従って実行される。

以下詳明すると、図１３に示すように、制御部１４１の撮像制御部１４１ｂは、基板Ｇにおいて有機材料が塗布された塗布領域２１を撮像する（ステップＳ１０）。なお、かかる撮像処理の前には、照明部１２からの光が基板Ｇに向けて照射されているものとする。

次いで、色濃度計測部１４１ｄは、撮像した撮像画像において、塗布領域２１を有するバンク５４０のパターンの形状を記憶パターン形状と比較し、一致する記憶パターン形状を検索する（ステップＳ１１）。つづいて、色濃度計測部１４１ｄは、検索処理により一致した記憶パターン形状を有するバンク５４０の有機ＥＬ層５３０の種類や位置情報などを取得する（ステップＳ１２）。

次いで、色濃度計測部１４１ｄは、撮像した撮像画像において、塗布領域２１の色濃度を計測する（ステップＳ１３）。つづいて、判定部１４１ｅは、塗布領域２１の色濃度の変化率を算出し（ステップＳ１４）、算出された色濃度の変化率が所定範囲内になったか否かを判定する（ステップＳ１５）。

判定部１４１ｅは、色濃度の変化率が所定範囲内になったと判定した場合（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、減圧乾燥処理が開始されてから、色濃度の変化率が所定範囲内になったと判定されるまでの時間を「乾燥時間」として算出する（ステップＳ１６）。

なお、判定部１４１ｅは、色濃度の変化率が所定範囲内になっていないと判定した場合（ステップＳ１５，Ｎｏ）、すなわち、色濃度が比較的大きく変化していると判定した場合、ステップＳ１６の処理をスキップする。

次いで、乾燥状態検出部１４１ｆは、たとえば、判定部１４１ｅによって変化率が所定範囲内になったと判定された場合、塗布領域２１が乾燥した状態になったことを検出し、乾燥した状態になったことを示す情報を出力し、記憶部１４２へ記憶させる（ステップＳ１７）。また、乾燥状態検出部１４１ｆは、判定部１４１ｅの判定結果に関わらず、取得されたバンク５４０の有機ＥＬ層５３０の種類や位置情報や、計測された塗布領域２１の色濃度などを乾燥状態を示す情報として出力し、記憶部１４２へ記憶させる。

つづいて、乾燥状態検出部１４１ｆは、上記した検出処理時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１８）。乾燥状態検出部１４１ｆは、検出処理時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１８，Ｎｏ）、ステップＳ１０～Ｓ１７の処理を繰り返す。

一方、乾燥状態検出部１４１ｆは、検出処理時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１８，Ｙｅｓ）、乾燥時間を設定する（ステップＳ１９）。ここで設定される乾燥時間は、ステップＳ１６で算出された乾燥時間と同じ値とされる。

このようにして、たとえば有機発光ダイオード５００を量産する前に、最適な乾燥時間を設定するための一連の処理が完了する。そして、図示は省略するが、たとえば有機発光ダイオード５００を量産する場合、減圧乾燥装置１２３ｃにあっては、ステップＳ１９で設定された乾燥時間、または設定された乾燥時間に所定時間を加えた時間に亘って減圧乾燥処理を行うように構成される。なお、上記において乾燥時間に所定時間を加えたのは、たとえば仮に、塗布領域２１の乾燥の進行が環境条件によって遅れた場合であっても、遅れた分の時間を所定時間で吸収し、塗布領域２１の乾燥を確実に完了させるためである。

また、上記した減圧乾燥装置１２３ｃにあっては、塗布領域２１の乾燥状態の検出を、乾燥時間を設定する作業の際に行うようにした。しかしながら、減圧乾燥装置１２３ｃにおいて、塗布領域２１の乾燥状態の検出は、上記に限定されるものではない。

すなわち、たとえば、塗布領域２１の乾燥状態の検出を、乾燥時間が設定された後の減圧乾燥装置１２３ｃでも行うように構成してもよい。たとえば、後述するように、基板Ｇの塗布領域２１にあっては、基板Ｇの周縁部と中央部とでは、乾燥の速度が相違する。そこで、本実施形態においては、周縁部の塗布領域２１および中央部の塗布領域２１の乾燥状態を検出し、検出結果に基づいて基板Ｇを昇降させることで、乾燥の促進を図るようにしてもよい。

これについて図１４を参照して説明する。図１４は、周縁部の塗布領域２１および中央部の塗布領域２１のＧ色濃度を示すグラフである。なお、図１４においては、第１撮像ユニット２１０ａの撮像部１１ａで撮像された塗布領域２１のＧ色濃度に符号４１を付した。また、図１４においては、第２撮像ユニット２１０ｂの撮像部１１ｂで撮像された塗布領域２１のＧ色濃度に符号４２を付し、第３撮像ユニット２１０ｃの撮像部１１ｃで撮像された塗布領域２１のＧ色濃度に符号４３を付した。すなわち、Ｇ色濃度４１，４３は、周縁部の塗布領域２１のＧ色濃度であり、Ｇ色濃度４２は、中央部の塗布領域２１のＧ色濃度である。

図１４に示すように、Ｇ色濃度４１～４３にあってはいずれも、減圧乾燥処理を開始して時刻Ｔ０経過後は、急峻に増加した後に減少に転じている。そして、３つのＧ色濃度４１～４３のうち、Ｇ色濃度４１，４３にあっては、時刻Ｔ１において、減少していた値が反転して増加しており、Ｇ色濃度４２にあっては、時刻Ｔ１よりも遅い時刻Ｔ２において、減少していた値が反転して増加している。

かかる反転は、図７Ａに示すように、バンク５４０の上面よりも上方に隆起していた発光層５３３が、乾燥によって下降してバンク５４０の上面よりも下方になった状態（図７Ｂ参照）のときにみられる事象である。なお、図７Ｂに示す状態になった直後の塗布領域２１は、完全に乾燥した状態ではない。

上記したように、Ｇ色濃度４１～４３において反転するタイミングは、中央部の塗布領域２１のＧ色濃度４２が周縁部の塗布領域２１のＧ色濃度４１，４３よりも遅くなっている。すなわち、中央部の塗布領域２１は、周縁部の塗布領域２１に比べて乾燥の速度が遅く、乾燥し難いことが分かる。

また、チャンバ１５０内においては、減圧機構１７０によって気流が生じるが、かかる気流の向きなどによっては、チャンバ１５０内には塗布領域２１が乾燥し易い場所が存在することがある。

そこで、本実施形態に係る減圧乾燥装置１２３ｃでは、たとえば、塗布領域２１の乾燥状態に応じて昇降部１６３を制御して保持部１６１を昇降させ、基板Ｇの高さを調整するようにしてもよい。

詳しくは、昇降制御部１４１ｈは、周縁部の塗布領域２１のＧ色濃度４１，４３が反転した場合に、昇降部１６３を制御して保持部１６１を昇降させ、中央部の塗布領域２１がチャンバ１５０内の乾燥し易い場所に位置するように、基板Ｇの高さを調整する。これにより、中央部の塗布領域２１における乾燥の促進を図ることができる。

また、上記のように構成することで、中央部の塗布領域２１の乾燥速度を周縁部の塗布領域２１の乾燥速度に近づけることが可能になり、よって基板Ｇにおいて場所による乾燥むらが生じることを抑制することができる。

上述してきたように、第１の実施形態に係る検査装置２００は、撮像部１１と、乾燥状態検出部１４１ｆとを備える。撮像部１１は、基板Ｇにおいて有機材料が塗布された塗布領域２１を撮像する。乾燥状態検出部１４１ｆは、撮像部１１によって撮像された塗布領域２１の色濃度に基づいて塗布領域２１の乾燥状態を検出する。これにより、基板Ｇにおいて有機材料が塗布された塗布領域２１の乾燥状態を早期に検出することができる。

なお、上記では、乾燥状態検出部１４１ｆは、塗布領域２１の１箇所の色濃度に基づいて塗布領域２１の乾燥状態を検出するようにしたが、これに限られない。すなわち、乾燥状態検出部１４１ｆは、たとえば図１１に想像線で示すように、塗布領域２１のうちの複数箇所のポイント２２の色濃度に基づいて乾燥状態を検出するようにしてもよい。

これにより、乾燥状態検出部１４１ｆは、たとえば、塗布領域２１内の複数箇所のポイント２２において色濃度の比較を行うことが可能となり、塗布領域２１内で均一な乾燥となっているかを確認することもできる。

また、塗布領域２１内の複数箇所のポイント２２の色濃度の差も算出できるため、かかる差によって塗布領域２１における膜厚分布を推定することもでき、結果として塗布領域２１の乾燥状態に対する膜厚の変化を分析することも可能となる。

（第２の実施形態）
次いで、第２の実施形態に係る検査装置２００を備えた減圧乾燥装置１２３ｃについて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第２の実施形態にあっては、撮像部の配置を変更するようにした。図１５は、第２の実施形態に係る撮像ユニット３１０の撮像部３１１付近を示す模式拡大断面図である。

図１５に示すように、第２の実施形態において、撮像部３１１は、基板Ｇの主面に対して撮像部３１１の光軸が斜めとなる向きに配置される。なお、撮像ユニット３１０の照明部３１２としては、第１の実施形態と同様、同軸照明のものを用いることができる。

また、撮像ユニット３１０は、補助照明部３２０をさらに備えるようにしてもよい。補助照明部３２０は、たとえば、撮像対象物たる塗布領域２１の上方に配置され、基板Ｇに対して撮像用の光を照射する。なお、図１５にあっては、理解の便宜のため、塗布領域２１を破線の閉曲線で模式的に示した。

第２の実施形態にあっては、撮像部３１１を上記のように配置することで、第１の実施形態と同様に、塗布領域２１の乾燥状態を早期に検出することができる。また、第２の実施形態にあっては、撮像部３１１を上記のように構成することで、塗布領域２１を斜め上方から撮像することができる。斜め上方から撮像された塗布領域２１の色濃度は、乾燥が進むにつれて比較的大きな変化を示すことがあるため、第２の実施形態では、塗布領域２１の乾燥状態をより正確に検出することも可能となる。

また、第２の実施形態にあっては、斜め上方から撮像された塗布領域２１の体積を求めるように構成し、塗布領域２１の乾燥状態に対する体積の変動などを分析するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
次いで、第３の実施形態に係る検査装置２００を備えた減圧乾燥装置１２３ｃについて説明する。第３の実施形態にあっては、図９に想像線で示すように、偏光フィルタ４００を備えるようにした。これにより、塗布領域２１の色濃度をより正確に計測でき、結果として正確な乾燥状態を検出することが可能となる。

以下詳説すると、偏光フィルタ４００は、撮像部１１と基板Ｇの塗布領域２１（図１１参照）との間に配置される。なお、図９では、図示の簡略化のため、撮像部１１ａと塗布領域２１との間に配置される偏光フィルタ４００のみを示し、撮像部１１ｂ，１１ｃと塗布領域２１との間に配置される偏光フィルタ４００の図示を省略した。

ところで、照明部１２の光は塗布領域２１に照射され、塗布領域２１で反射する。この塗布領域２１から反射する光には、塗布領域２１の内部まで到達して基板Ｇの上面で反射する「内部反射光」と、塗布領域２１の内部まで到達せず塗布領域２１の表面で乱反射する「表面反射光」とが含まれる。この乱反射した表面反射光は、撮像部１１にとって外乱の要因となるため、可能な限り受光しないことが好ましい。

そこで偏光フィルタ４００にあっては、撮像部１１の光軸が通過する中心部では、上記した内部反射光の位相を有する光を通過させ、かかる中心部を取り囲む周辺部では、偏光の向きを直交させ、乱反射した表面反射光の位相を有する光を通過させないようにする。

これにより、撮像部１１にあっては、乱反射した表面反射光の受光を偏光フィルタ４００によって軽減することができ、表面反射光の影響を抑制することができる。したがって、第３の実施形態にあっては、塗布領域２１の色濃度をより正確に計測でき、結果として正確な乾燥状態を検出することが可能となる。

（第１の変形例）
次いで、第１の変形例に係る検査装置２００を備えた減圧乾燥装置１２３ｃについて説明する。

第１の変形例に係る減圧乾燥装置１２３ｃにあっては、図１０に想像線で示すように、報知部４１０を備える。そして、減圧乾燥装置１２３ｃにおいて、乾燥状態検出部１４１ｆは、たとえば、色濃度の変化率が所定範囲内に収束した後に所定範囲を外れた場合、減圧乾燥装置１２３ｃに何らかの異常が生じた可能性があると推定し、報知部４１０を介してユーザへ報知する。

報知部４１０としては、ディスプレイやブザーなどを用いることができ、減圧乾燥装置１２３ｃに何らかの異常が生じたと推定された場合、たとえば異常発生を示すディスプレイ表示やブザー鳴動が行われる。これにより、減圧乾燥装置１２３ｃの異常をユーザに早期に認識させることが可能となる。

また、第１の変形例に係る減圧乾燥装置１２３ｃにあっては、図１０に想像線で示すように、光測定器４２０を備えるようにしてもよい。光測定器４２０は、照明部１２に設けられ、照明部１２の光量を測定する。

光測定器４２０で測定された光量を示す情報は、照明制御部１４１ａへ出力される。照明制御部１４１ａは、たとえば、照明部１２の光量が低下して、照明部１２の劣化を検出した場合、報知部４１０を介してユーザへ報知する。

これにより、たとえば、照明部１２の経年劣化により、塗布領域２１の色濃度の正確な計測ができなくなる前に、照明部１２をメンテナンスすることをユーザに促すことができる。すなわち、照明部１２の経年劣化に起因して塗布領域２１の色濃度の正確な計測ができず、塗布領域２１の乾燥状態の検出精度が低下することを、事前に回避することが可能となる。

（第２の変形例）
次いで、第２の変形例について説明する。第２の変形例に係る減圧乾燥装置１２３ｃにおいては、照明部１２から塗布領域２１へ照射する光の波長を、計測される色濃度の種類に応じて変えるようにした。

詳しくは、色濃度計測部１４１ｄによって計測される塗布領域２１の色濃度の値は、照明部１２から照射される光の波長によって変わることがある。そこで、第２の変形例において、照明制御部１４１ａは、計測される塗布領域２１の色濃度の種類に応じて、乾燥状態の進行に伴う色濃度の変化が表れ易い波長を選択し、選択した波長の光を塗布領域２１へ照射する。なお、照明制御部１４１ａによって選択される波長は、たとえば実験等によって予め適正値を導出しておき、記憶部１４２等に記憶されているものとする。

これにより、乾燥状態検出部１４１ｆは、乾燥状態の進行に伴う色濃度の変化を正確に捉えることができ、結果として塗布領域２１の乾燥状態を正確に検出することが可能となる。また、上記したように光の波長を変更することで、塗布されるインクへのダメージを軽減したり、より観察し易い撮像画像を取得したりすることも可能となる。

（第３の変形例）
次いで、第３の変形例について説明する。第３の変形例に係る減圧乾燥装置１２３ｃにあっては、撮像部１１が、赤外線の透過率が比較的高い材質で製作された長焦点レンズを有する、赤外線イメージセンサカメラを備えるようにした。また、かかる場合、窓部１５２も赤外線の透過率が比較的高い材質を用いるようにした。

第３の変形例にあっては、赤外線イメージセンサカメラ（サーモビューアカメラなど）により、測定対象である基板Ｇの塗布領域２１から放射される赤外線の強度を測定して塗布領域２１の温度分布、温度イメージを観察することができる。また、かかる赤外線イメージセンサカメラ（サーモビューアカメラなど）を用いることにより、温度測定を高速かつ非接触で行うことができる。

そして、測定された塗布領域２１の温度を乾燥状態情報１４２ｄとして記憶部１４２に記憶させるようにすれば、塗布領域２１の乾燥状態に対する塗布領域２１の温度変化を分析することも可能となる。

なお、上記した第１から第３の実施形態および第１から第３の変形例においてそれぞれ説明した各構成は、適宜に組み合わせることができる。すなわち、たとえば、第１の実施形態の構成に、第１の変形例の報知部４１０と、第２の変形例の照明部１２の光の波長を変更する照明制御部１４１ａとを組み合わせるようにしてもよい。

また、上記では、チャンバ１５０の天井部１５０ａは、平面視において矩形状であり、窓部１５２および第１～第３撮像ユニット２１０ａ～２１０ｃを天井部１５０ａの対角線上に沿って配置するようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、たとえば、窓部１５２および第１～第３撮像ユニット２１０ａ～２１０ｃを天井部１５０ａに対してＸ軸方向やＹ軸方向に沿って配置するようにしてもよい。

また、上記のように構成することで、撮像画像情報１４２ａには、塗布領域２１の乾燥が進行していく過程を示す、連続的な撮像画像が含まれることとなる。これにより、たとえば、減圧乾燥装置１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃの減圧乾燥処理の乾燥レシピを設定する際、連続的な撮像画像を解析することで、効率的に最適化することも可能となる。

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。

１１，３１１ 撮像部
１２，３１２ 照明部
２１ 塗布領域
１００ 基板処理システム
１２１ｃ，１２２ｃ，１２３ｃ 減圧乾燥装置
１４０ 制御装置
１４１ 制御部
１４１ａ 照明制御部
１４１ｂ 撮像制御部
１４１ｃ 画像取得部
１４１ｄ 色濃度計測部
１４１ｅ 判定部
１４１ｆ 乾燥状態検出部
１４１ｇ 減圧制御部
１４１ｈ 昇降制御部
１６０ 基板保持機構
１６１ 保持部
１６３ 昇降部
１７０ 減圧機構
２００ 検査装置
４００ 偏光フィルタ
Ｇ 基板

Claims (2)

1. 基板において有機材料が塗布された塗布領域を撮像する撮像部と、
   前記撮像部によって撮像された前記塗布領域の色濃度に基づいて前記塗布領域の乾燥状態を検出する乾燥状態検出部と、を備える検査装置と、
   前記基板が収容されるチャンバと、
   前記チャンバ内を減圧する減圧機構と
   を備え、
   前記乾燥状態検出部は、
   前記塗布領域の色濃度の変化率が所定範囲内になった場合に前記塗布領域が乾燥状態になったことを検出し、前記減圧機構による減圧乾燥処理を開始してから前記乾燥状態が検出されるまでの時間に基づき、前記チャンバ内を減圧して乾燥を行う乾燥時間を設定すること
   を特徴とする減圧乾燥装置。
2. 基板において有機材料が塗布された塗布領域を撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程において撮像された前記塗布領域の色濃度の変化率が所定範囲内になった場合に前記塗布領域が乾燥状態になったことを検出する乾燥状態検出工程と、
   減圧乾燥処理を開始してから前記乾燥状態検出工程における前記乾燥状態が検出されるまでの時間に基づき、前記基板が収容されるチャンバ内を減圧して乾燥を行う乾燥時間を設定する乾燥時間設定工程と
   を含むことを特徴とする減圧乾燥装置の制御方法。

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