KR101530734B1

KR101530734B1 - 표시디바이스의 결함검출방법 및 표시디바이스의 결함검출장치

Info

Publication number: KR101530734B1
Application number: KR1020107008697A
Authority: KR
Inventors: 게이 나라; 도모히데 하마다
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2015-06-22
Also published as: JP2013033061A; US20130065472A1; CN101861516A; US20100256796A1; TW200925584A; CN103499588A; CN101861516B; JPWO2009044519A1; KR20100061564A; TWI470206B; US8301289B2; US8926387B2; CN103499588B; JP5305246B2; WO2009044519A1

Abstract

<과제> 수리라인에서 고칠 수 있는 결함과 제조라인을 멈추어야 하는 결함인지를 판정할 수 있는 표시디바이스(50)의 결함검출방법을 제공한다.
<해결수단> 표시디바이스의 결함검출방법은, 표시디바이스를 부분영역마다 특징량을 계측하고(P32), 계측된 영역의 특징량에 근거하여 결함영역이라고 판정된 영역을 카운트하는 결함카운트 스텝(P36)과, 결함카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 많은 경우에는 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝(P38, P42)과, 결함카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 적은 경우에 소정면적 내의 결함밀도를 계산하는 결함밀도계산 스텝(P38)과, 결함밀도계산 스텝에서 제2 문턱값보다 결함밀도가 높은 경우에는 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝(P40, P42)을 구비한다.

Description

표시디바이스의 결함검출방법 및 표시디바이스의 결함검출장치{DISPLAY DEVICE DEFECT DETECTING METHOD AND DISPLAY DEVICE DEFECT DETECTING DEVICE}

본 발명은 유기(有機) 일렉트로루미네센트(electroluminescent)(EL) 소자, 액정표시소자 또는 전계(電界)방출 디스플레이(FED : 필드 에미션(field emission)·디스플레이) 등 플랫(flat)패널 표시소자에 관한 것이다. 또 이 표시디바이스의 결함검출방법 및 결함검출장치에 관한 것이다.

액정표시소자 등의 표시소자는, 소형, 박형, 저소비전력 및 경량이라고 하는 특징을 가지기 때문에, 현재, 각종 전자기기에 널리 이용되고 있다. 이들 표시소자를 구동하는 구동회로 또는 박막(薄膜) 트랜지스터(transistor)는 일반적으로 스텝퍼(stepper)로 불리는 노광(露光)장치를 이용하여 제조되고 있다.

그러나, 특히 액정표시소자는 대형화가 진행되어, 제8 세대 이후가 되면 제조비용, 장치수송제한 등, 지금까지의 스케일·업(scale up) 연장선상의 기술에서는 대응할 수 없는 곳까지 달하고 있어 많은 어려운 문제를 안고 있다. 또, 제조비용저감을 위해서, 기판 사이즈 확대에 의한 고효율화에 더하여 장치비용의 저감, 러닝·코스트저감, 대형패널의 수율(收率) 향상이 큰 과제로 되고 있다.

또, 더욱이 유기EL이나 전계방출 디스플레이 등이 시장에 나오기 시작하고 있어, 이들 차세대의 표시소자의 제조에 관해서도 장치비용의 저감, 러닝·코스트의 저감이 큰 과제로 되고 있다.

특허문헌 1은 액정표시소자의 장치비용의 저감, 러닝·코스트의 저감의 대책으로서, 롤(roll)모양의 가요성 기판으로 액정표시소자를 제조하는 방법을 개시한다.

특허문헌 2는 라인센서를 이용하여 고정밀도로 촬영한 액정패널의 화상으로부터 러빙(rubbing) 불균일이나 갭 불균일 등의 각종의 표시결함의 종류에 따라 해상도를 선택하여 결함검출을 행하기 위해 표시결함 검출방법을 개시한다.

특허문헌1:일본국특허제3698749호공보 특허문헌2:일본국특개2004-279239호공보

특허문헌 1의 개시하는 실시예와 같이 롤모양의 가요성의 기판은 수십 미터에서 수백 미터에 이르기 때문에, 치명적인 결함개소가 발생하고 있는 경우에는 제조라인을 멈출 필요가 있다. 그 한편으로 간단하게 수리할 수 있는 결함개소도 있다.

특허문헌 2는 최종 제품이 된 액정표시소자의 완성품을 표시결함의 종류에 따라 화상의 해상도를 선택하고 있지만 결함을 찾아내는 것만을 목적으로 하며, 수리해야 하는 결함인지 여부를 판단하지 않는다.

그래서 본 발명은 표시소자의 배선 등의 결함개소를 제조과정에서 찾아냄과 동시에, 수리라인에서 고칠 수 있는 결함과 제조라인을 멈춰야 하는 결함인지를 판정할 수 있는 표시디바이스의 결함검출방법 및 표시디바이스의 결함검출장치를 제공한다.

제1 관점의 표시디바이스의 결함검출방법은, 표시디바이스를 부분영역마다 특징량을 계측하는 계측스텝과, 계측된 각 부분영역의 특징량이 제1 범위 내인지 여부를 판정하는 제1 판정스텝과, 이 제1 판정스텝에서 제1 범위 내에서 판정된 영역에 대해서, 이 부분영역에서의 특징량과 이 부분영역의 주위의 부분영역에서의 특징량과의 차분(差分, 차이)을 산출하는 산출스텝과, 산출스텝에서 산출된 차분이 제2 범위 내인지 여부를 판정하는 제2 판정스텝을 구비한다.

이 결함검출방법에 의해, 부분영역의 특징량이 제1 범위 내에 들어가 있어도 표시디바이스를 보는 인간의 눈은 부분영역과 그 주변의 부분영역과의 차이가 크면 휘도(輝度) 불균일로서 인식해 버린다. 이 때문에, 부분영역에서의 특징량과 이 부분영역의 주위의 부분영역에서의 특징량과의 차분을 산출하여 휘도 불균일의 원인이 되는 결함을 검출한다.

제2 관점의 표시디바이스의 결함검출방법은, 표시디바이스를 부분영역마다 특징량을 계측하고, 계측된 영역의 특징량에 근거하여 결함영역이라고 판정된 영역을 카운트하는 결함카운트 스텝과, 결함카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 많은 경우에는 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝과, 결함카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 적은 경우에 소정면적 내의 결함밀도를 계산하는 결함밀도계산 스텝과, 결함밀도계산 스텝에서 제2 문턱값보다 결함밀도가 높은 경우에는 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝을 구비한다.

제2 관점의 표시소자의 결함검출방법은, 표시디바이스의 결함밀도를 계산함으로써, 제조라인을 정지할지 여부를 판정한다. 결함밀도가 높으면 한 개소에 결함영역이 집중하고 있다. 이와 같은 경우에는 그 부분을 수리하는 것만으로는 대응할 수 없기 때문에 결함밀도를 판정의 기준으로 하고 있다.

제3 관점의 표시디바이스의 결함검출장치는, 표시디바이스의 부분영역마다 특징량을 계측하고, 계측된 영역의 특징량이 제1 범위 내인지 여부를 판정하는 특징량 판정부와, 이 특징량 판정부에서 제1 범위 내라고 판정된 부분영역에 대해서, 그 부분영역에서의 특징량과 이 부분영역의 주변의 부분영역에서의 특징량과의 차분을 산출하고, 이 차분이 제2 범위 내인지 여부를 판정하는 차분 판정부를 구비하였다.

부분영역의 특징량이 제1 범위 내에 들어가 있어도 표시디바이스를 보는 인간의 눈은 부분영역과 그 주변의 부분영역과의 차이가 크면 휘도 불균일로서 인식해 버린다. 이 때문에, 이 표시디바이스의 결함검출장치는 부분영역에서의 특징량과 이 부분영역의 주위의 부분영역에서의 특징량과의 차분을 산출하여 휘도 불균일의 원인이 되는 결함을 검출한다.

제4 관점의 표시디바이스의 결함검출장치는, 표시디바이스의 부분영역마다 특징량을 계측하고, 계측된 부분영역의 특징량에 근거하여 결함영역이라고 판정된 부분영역의 결함수를 카운트하며, 제1 문턱값보다 결함수가 많은지 여부를 판정하는 결함수 판정부와, 결함수 판정부에서 제1 문턱값보다 결함수가 적다고 판정된 경우에 소정면적 내에 차지하는 결함수를 계산하며, 소정면적 내에 차지하는 결함수가 제2 문턱값보다 많은지 여부를 판정하는 결함밀도 판정부를 구비한다.

소정면적 내에 차지하는 결함수가 제2 문턱값보다 많다고 하는 것은 한 개소에 결함영역이 집중하고 있는 것을 의미한다. 이와 같은 경우에는 그 부분을 수리해도 수리개소가 눈에 띄어 버리는 것도 많기 때문에, 제4 관점의 표시디바이스의 결함검출장치는 결함밀도를 검출하고 있다.

제5 관점의 표시디바이스의 결함검출장치는 표시디바이스의 부분영역마다 특징량을 계측하고, 계측된 부분영역의 특징량에 근거하여 결함영역이라고 판정된 부분영역의 결함수를 카운트함과 동시에, 소정면적 내에 차지하는 결함수를 계산하고, 소정면적 내에 차지하는 결함수가 제2 문턱값보다 많은지 여부를 판정하는 결함밀도 판정부를 구비한다.

제5 관점의 표시디바이스의 결함검출장치는 결함밀도를 검출함으로써, 표시디바이스의 결함검출을 행할 수 있다.

본 발명의 표시디바이스의 결함검출방법 및 결함검출장치는, 표시소자의 배선 등의 결함개소를 제조과정에서 찾아냄과 동시에, 수리라인에서 고칠 수 있는 결함과 제조라인을 멈추어야 하는 결함인지를 판정할 수 있다.

도 1은 가요성의 기판(FB)에 유기EL소자를 제조하는 제조장치(100)의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 유기EL소자용 제조장치(100)의 전극형성공정에서 회절격자(回折格子)의 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)를 관찰하는 개념도이다.
도 3은 발광층(IR) 및 ITO전극이 형성된 보텀(bottom) 컨택트형 유기EL소자의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 벽형성공정에서의 제1 관찰장치(CH1)에 대해서 설명하는 도면이다.
도 5는 전극형성공정에서의 제2 관찰장치(CH2)에 대해서 설명하는 도면이다.
도 6은 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 간격을 형성하는 절단장치(30)의 공정에서의 제5 관찰장치(CH5)에 대해서 설명하는 도면이다.
도 7a는 제4 얼라이먼트 센서(CA4)로부터 제5 관찰장치(CH5)까지의 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 유기반도체 잉크의 도포공정 및 수리개소를 기억하는 공정에서의 플로우차트이다.
도 8a는 제5 관찰장치(CH5)에서 관찰되는 유기EL소자(50)와 그것과 겹쳐서 표시한 행렬(MAT) 및 행렬(MAX)의 데이터 Dn(m, n)을 나타내고 있다.
도 8b는 행렬(MAX)의 데이터 Dn(m, n)에 근거하여 결함영역을 특정해 가는 결함판정 플로우차트이다.
도 8c는 도 8b의 결함판정 플로우차트와는 다른 별개의 플로우차트이다.
도 9a는 수리개소가 있는 유기EL소자(50)를 배치처리(batch process)로 수리하는 수리장치(110)를 나타낸 개략도이다.
도 9b는 도 9a에 나타낸 배치처리의 수리장치(110)의 수리 플로우차트이다.
도 10은 유기EL소자(50)를 제조하면서 결함개소를 관찰하고, 결함개소를 인 라인에서 수리하는 제조 & 수리장치(200)를 나타낸 개략도이다.

<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>

본 실시형태에서 설명하는 표시소자의 제조장치는 유기EL소자, 액정표시소자 또는 전계방출 디스플레이에 적용할 수 있는 장치이다. 대표예로서 유기EL소자의 제조장치 및 제조방법에 대해서 설명한다.

<<유기EL소자의 제조장치>>

유기EL소자의 제조에서는 박막 트랜지스터(TFT), 화소전극이 형성된 기판을 형성할 필요가 있다. 그 기판상의 화소전극상에 발광층을 포함하는 1개 이상의 유기 화합물층(발광소자층)을 정밀도 좋게 형성하기 위해서, 화소전극의 경계영역에 격벽(BA)(뱅크층)을 용이하고 정밀도 좋게 형성할 필요가 있다.

도 1은 가요성의 기판에 화소전극 및 발광층 등을 가지는 유기EL소자(50)를 제조하는 제조장치(100)의 구성을 나타낸 개략도이다.

유기EL소자용 제조장치(100)는 롤모양으로 감겨진 띠모양의 가요성 시트기판(FB)을 송출하기 위한 공급롤(RL)을 구비하고 있다. 예를 들면 시트기판(FB)의 길이는 예를 들면 200m 이상이나 된다. 공급롤(RL)이 소정속도의 회전을 행함으로써, 시트기판(FB)이 반송방향인 X축방향(길이방향)으로 보내진다. 또, 유기EL소자용 제조장치(100)는 복수 개소에 롤러(RR)를 구비하고 있고, 이들 롤러(RR)가 회전함으로써도 시트기판(FB)이 X축방향으로 보내진다. 롤러(RR)는 시트기판(FB)을 양면으로부터 사이에 끼우는 고무롤러로 하여도 되고, 시트기판(FB)이 퍼포레이션(perforation)을 가지는 것이면 래칫(ratchet)이 부착된 롤러(RR)로 하여도 된다.

유기EL소자용 제조장치(100)는, 그 최종 공정으로, 시트기판(FB)을 롤모양으로 감아내는 권취(卷取)롤(RE)을 구비하고 있다. 또, 결함개소의 수리공정에서 처리하기 위해서, 권취롤(RE)은 공급롤(RL) 및 롤러(RR)와 동기하도록 소정속도로 시트기판(FB)을 감아낸다.

<격벽형성공정>

공급롤(RL)로부터 송출된 시트기판(FB)은, 처음에 시트기판(FB)에 격벽(BA)을 형성하는 격벽형성공정에 들어간다. 격벽형성공정에서는 임프린트(imprint) 롤러(10)로 시트기판(FB)을 가압함과 동시에, 가압한 격벽(BA)이 형상을 유지하도록 열전사롤러(15)로 시트기판(FB)을 유리 전이점(轉移点) 이상으로 가열한다. 이 때문에, 임프린트 롤러(10)의 롤러 표면에 형성된 형(型) 형상이 시트기판(FB)에 전사된다.

임프린트 롤러(10)의 롤러 표면은 경면(鏡面)으로 마무리되어 있고, 그 롤러 표면에 SiC, Ta 등의 재료로 구성된 미세 임프린트용 몰드(11)가 장착되어 있다. 미세 임프린트용 몰드(11)는 박막 트랜지스터의 배선용 스탬퍼(stamper) 및 표시화소용 스탬퍼를 가지고 있다. 또, 띠모양의 가요성 시트기판(FB)의 폭방향의 양측에 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)(도 2 참조)를 형성하기 위해, 미세 임프린트용 몰드(11)는 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)용 스탬퍼를 가지고 있다.

박막 트랜지스터의 배선용 및 표시화소용 격벽(BA)이 형성됨과 동시에 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)가 형성되기 때문에, 격벽(BA)과 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)와의 위치정밀도는 미세 임프린트용 몰드(11)와 동일한 위치정밀도가 된다.

임프린트 롤러(10)의 X축방향 하류에는 제1 관찰장치(CH1)가 배치되어 있다. 제1 관찰장치(CH1)는 박막 트랜지스터의 배선용 및 표시화소용 격벽(BA)이 정확하게 형성되어 있는지 여부를 관찰한다. 이 제1 관찰장치(CH1)는 일차원 CCD 또는 이차원 CCD로 이루어진 카메라 또는 레이저 측장기(測長器) 등으로 구성된다. 제1 관찰장치(CH1)의 하류에는 제1 얼라이먼트 센서(CA1)가 배치되어 있다.

<전극형성공정>

시트기판(FB)은 제1 얼라이먼트 센서(CA1)에서 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)가 검출된 후, X축방향으로 더 나아가면 전극형성공정에 들어간다.

박막 트랜지스터(TFT)로서는 무기반도체계인 것이라도 되고, 유기반도체를 이용한 것이라도 된다. 이 유기반도체를 이용하여 박막 트랜지스터를 구성하면, 인쇄기술이나 액적(液滴)도포기술을 활용하여 박막 트랜지스터를 형성할 수 있다.

유기반도체를 이용한 박막 트랜지스터 중, 전계효과형 트랜지스터(FET)가 특히 바람직하다. 도 1의 전극형성공정에서는, FET의 보텀 게이트형의 유기EL소자(50)로 설명한다. 시트기판(FB)상에 게이트전극(G), 게이트 절연층(I), 소스전극(S), 드레인전극(D) 및 화소전극(P)을 형성한 후, 유기반도체층(OS)을 형성한다.

전극형성공정에서는 제1 얼라이먼트 센서(CA1)로부터 위치정보를 받아 액적을 시트기판(FB)에 도포하는 액적도포장치(20)를 사용한다. 액적도포장치(20)는 잉크젯 방식 또는 디스펜서 방식을 채용할 수 있다. 잉크젯 방식으로서는, 대전(帶電)제어방식, 가압진동방식, 전기기계 변환식, 전기열변환 방식, 정전흡인방식 등을 들 수 있다. 액적도포법은 재료의 사용에 낭비가 적고, 게다가 소망한 위치에 소망한 양의 재료를 정확하게 배치할 수 있다. 이하에 게이트전극(G)용 액적도포장치(20)는 게이트용 액적도포장치(20G)와 같이 말미에 'G' 등을 붙여 구별한다. 다른 액적도포장치(20)도 마찬가지이다. 또한, 액적도포법에 의해 도포되는 메탈잉크(MI)의 한 방울의 양은, 예를 들면 1 ~ 300 나노그램이다.

게이트용 액적도포장치(20G)는 메탈잉크(MI)를 게이트 버스 라인(GBL)의 격벽(BA) 내에 도포한다. 그리고, 열처리장치(BK)에서 열풍 또는 원적외선 등의 방사열 등에 의해 메탈잉크(MI)를 건조 또는 소성(베이킹)시킨다. 이들 처리로 게이트전극(G)이 형성된다. 메탈잉크(MI)는 입자지름이 약 5㎚ 정도의 도전체가 실온의 용매 중에서 안정되어 분산하는 액체이며, 도전체로서 카본, 은(Ag) 또는 금(Au) 등이 사용된다.

게이트용 액적도포장치(20G)의 하류에는 제2 관찰장치(CH2)가 배치되어 있다. 제2 관찰장치(CH2)는 게이트 버스 라인(GBL)에 메탈잉크(MI)가 도포되어, 도선(導線)으로서 기능하고 있는지 여부를 관찰한다. 이 제2 관찰장치(CH2)는 일차원 CCD 또는 이차원 CCD로 이루어진 카메라로 구성된다. 제2 관찰장치(CH2)의 하류에는 제2 얼라이먼트 센서(CA2)가 배치되어 있다.

다음으로, 절연층용 액적도포장치(20I)는 제2 얼라이먼트 센서(CA2)로부터 위치정보를 받아 폴리이미드계 수지 또는 우레탄계 수지의 전기절연성 잉크를 스위칭부에 도포한다. 그리고, 열처리장치(BK)에서 열풍 또는 원적외선 등의 방사열 등에 의해 전기절연성 잉크를 건조하여 경화시킨다. 이들 처리로 게이트 절연층(I)이 형성된다.

절연층용 액적도포장치(20I)의 하류에는 제3 관찰장치(CH3)가 배치되어 있다. 제3 관찰장치(CH3)는 전기절연성 잉크가 정확한 위치에 도포되어 있는지 여부를 관찰한다. 이 제3 관찰장치(CH3)도 일차원 CCD 또는 이차원 CCD로 이루어진 카메라로 구성된다. 제3 관찰장치(CH3)의 하류에는 제3 얼라이먼트 센서(CA3)가 배치되어 있다.

다음으로, 소스용 및 드레인용 및 화소전극용 액적도포장치(20SD)는 제3 얼라이먼트 센서(CA3)로부터 위치정보를 받아 메탈잉크(MI)를 소스 버스 라인(SBL)의 격벽(BA) 내 및 화소전극(P)의 격벽(BA) 내에 도포한다. 그리고, 열처리장치(BK)에서 메탈잉크(MI)를 건조 또는 소성(베이킹)시킨다. 이들 처리로 소스전극(S), 드레인전극(D) 및 화소전극(P)이 접속된 상태의 전극이 형성된다.

소스용 및 드레인용 및 화소전극용 액적도포장치(20SD)의 하류에는 제4 관찰장치(CH4)가 배치되어 있다. 제4 관찰장치(CH4)는 메탈잉크(MI)가 정확한 위치에 도포되어 있는지 여부를 관찰한다. 이 제4 관찰장치(CH4)도 일차원 CCD 또는 이차원 CCD로 이루어진 카메라로 구성된다. 제4 관찰장치(CH4)의 하류에는 제4 얼라이먼트 센서(CA4)가 배치되어 있다.

다음으로, 서로 연결된 소스전극(S)과 드레인전극(D)을 제4 얼라이먼트 센서(CA4)로부터 위치정보를 받아 절단장치(30)로 절단한다. 절단장치(30)로서는 펨토(femto)초 레이저가 바람직하다. 티타늄-사파이어 레이저(titanium-sapphire laser)를 사용한 펨토초 레이저 조사부는 760㎚파장의 레이저광(LL)을 10㎑에서 40㎑의 펄스로 전후좌우로 움직이면서 조사한다.

절단장치(30)는 펨토초 레이저를 사용하기 때문에, 서브마이크론 오더(submicron order)의 가공이 가능하고, 전계효과형 트랜지스터의 성능을 결정하는 소스전극(S)과 드레인전극(D)과 간격을 정확하게 절단한다. 소스전극(S)과 드레인전극(D)과 간격은 20㎛에서 30㎛정도이다. 이 절단처리에 의해, 소스전극(S)과 드레인전극(D)이 분리된 전극이 형성된다. 펨토초 레이저 이외에 탄산가스 레이저 또는 그린 레이저(green laser) 등을 사용하는 것도 가능하다. 또, 레이저 이외에도 다이싱 쏘우(dicing saw) 등으로 기계적으로 절단해도 된다.

절단장치(30)의 하류에는 제5 관찰장치(CH5)가 배치되어 있다. 제5 관찰장치(CH5)는 정확하게 소스전극(S)과 드레인전극(D)에 간격이 형성되어 있는지 여부를 관찰한다. 이 제5 관찰장치(CH5)도 일차원 CCD 또는 이차원 CCD로 이루어지는 카메라로 구성된다. 제5 관찰장치(CH5)의 하류에는 제5 얼라이먼트 센서(CA5)가 배치되어 있다.

다음으로, 유기반도체 액적도포장치(20OS)는 제5 얼라이먼트 센서(CA5)로부터 위치정보를 받아 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 사이의 스위칭부에 유기반도체 잉크를 도포한다. 그리고, 열처리장치(BK)에서 열풍 또는 원적외선 등의 방사열 등에 의해 유기반도체 잉크를 건조 또는 소성시킨다. 이들 처리로 유기반도체층(OS)이 형성된다.

또한, 유기반도체 잉크를 형성하는 화합물은 단결정재료라도 어모퍼스(amorphous) 재료라도 되고, 저분자라도 고분자라도 된다. 특히 바람직한 것으로서는 펜타센(pentacene)이나 트리페닐렌(triphenylene), 안트라센(anthracene) 등으로 대표되는 축환계(縮環系) 방향족 탄화수소 화합물의 단결정 또는 π 공역계(共役系) 고분자를 들 수 있다.

유기반도체 액적도포장치(20OS)의 하류에는 제6 관찰장치(CH6)가 배치되어 있다. 제6 관찰장치(CH6)는 유기반도체 잉크가 정확한 위치에 도포되어 있는지 여부를 관찰한다. 이 제6 관찰장치(CH6)도 일차원 CCD 또는 이차원 CCD로 이루어지는 카메라로 구성된다. 제6 관찰장치(CH6)의 하류에는 제6 얼라이먼트 센서(CA6)가 배치되어 있다.

<발광층 형성공정>

유기EL소자용 제조장치(100)는 화소전극(P)상에 유기EL소자의 발광층(IR)의 형성공정을 계속해서 행한다.

발광층 형성공정에서는 액적도포장치(20)를 사용한다. 상술한 바와 같이 잉크젯 방식 또는 디스펜서 방식을 채용할 수 있다. 또 본 실시형태에서는 상세히 설명하지 않지만 인쇄롤러로 발광층을 형성할 수도 있다.

발광층(IR)은 호스트 화합물(host compound)과 인광(燐光)성 화합물(인광 발광성 화합물이라고도 함)이 함유된다. 호스트 화합물이란, 발광층에 함유되는 화합물이다. 인광성 화합물은 여기(勵起) 삼중항(三重項)으로부터의 발광이 관측되는 화합물이며, 실온에서 인광발광한다.

적색발광층용 액적도포장치(20Re)는 제6 얼라이먼트 센서(CA6)로부터 위치정보를 받아 R용액을 화소전극(P)상에 도포하고, 건조 후의 두께 100㎚가 되도록 성막(成膜)을 행한다. R용액은 호스트재인 폴리비닐 카르바졸(polyvinyl carbazole)(PVK)에 적색 도펀트(dopant)재를 1, 2 - 디클로로에탄(dichloroethane) 중에 용해한 용액으로 한다.

이어서, 녹색 발광층용 액적도포장치(20Gr)는 제6 얼라이먼트 센서(CA6)로부터 위치정보를 받아 G용액을 화소전극(P)상에 도포한다. G용액은 호스트재 PVK에 녹색 도펀트재를 1, 2 - 디클로로에탄 중에 용해한 용액으로 한다.

또한, 청색 발광층용 액적도포장치(20BL)는 제6 얼라이먼트 센서(CA6)로부터 위치정보를 받아 B용액을 화소전극(P)상에 도포한다. B용액은 호스트재 PVK에 청색 도펀트재를 1, 2 - 디클로로에탄 중에 용해한 용액으로 한다.

그 후, 열처리장치(BK)에서 열풍 또는 원적외선 등의 방사열 등에 의해 발광층 용액을 건조하여 경화시킨다.

발광층 형성공정의 하류에는 제7 관찰장치(CH7)가 배치되어 있다. 제7 관찰장치(CH7)는 적절하게 발광층이 형성되어 있는지 여부를 관찰한다. 제7 관찰장치(CH7)의 하류에는 제7 얼라이먼트 센서(CA7)가 배치되어 있다.

다음으로, 절연층용 액적도포장치(20I)는 제7 얼라이먼트 센서(CA7)로부터 위치정보를 받아, 폴리이미드계 수지 또는 우레탄계 수지의 전기절연성 잉크를 후술하는 투명전극(ITO)과 쇼트하지 않도록 게이트 버스 라인(GBL) 또는 소스 버스 라인(SBL)의 일부에 도포한다. 그리고, 열처리장치(BK)에서 열풍 또는 원적외선 등의 방사열 등에 의해 전기절연성 잉크를 건조하여 경화시킨다.

절연층용 액적도포장치(20I)의 하류에는 제8 관찰장치(CH8)가 배치되어 있다. 제8 관찰장치(CH8)는 전기절연성 잉크가 도포되어 있는지 여부를 관찰한다. 제8 관찰장치(CH8)의 하류에는 제8 얼라이먼트 센서(CA8)가 배치되어 있다.

그 후, ITO전극용 액적도포장치(20IT)는 제8 얼라이먼트 센서(CA8)로부터 위치정보를 받아 적색, 녹색 및 청색 발광층 위에 ITO(Indium Tin Oxide 인듐 주석 산화물) 잉크를 도포한다. ITO 잉크는 산화 인듐(In₂O₃)에 수%의 산화 주석(SnO₂)을 첨가한 화합물이며, 그 전극은 투명하다. 또, IDIXO(In₂O₃ - ZnO) 등 비정질로 투명 도전막을 제작 가능한 재료를 이용하여도 된다. 투명 도전막은 투과율이 90%이상인 것이 바람직하다. 그리고, 열처리장치(BK)에서 열풍 또는 원적외선 등의 방사열 등에 의해 ITO 잉크를 건조하여 경화시킨다.

ITO전극용 액적도포장치(20IT)의 하류에는 제9 관찰장치(CH9)가 배치되어 있다. 제9 관찰장치(CH9)는 전기절연성 잉크가 도포되어 있는지 여부를 관찰한다.

또한, 유기EL소자(50)는 정공(正孔)수송층 및 전자수송층을 형성하는 경우가 있지만, 이들 층도 인쇄기술이나 액적도포법 기술을 활용하면 된다.

유기EL소자용 제조장치(100)는 주제어부(90)를 가지고 있다. 제1 관찰장치(CH1) 내지 제9 관찰장치(CH9)에서 관찰한 신호 및 제1 얼라이먼트 센서(CA1) 내지 제8 얼라이먼트 센서(CA8)에서의 얼라이먼트 신호는 주제어부(90)로 보내진다. 또 주제어부(90)는 공급롤(RL) 및 롤러(RR)의 속도제어를 행한다.

<<얼라이먼트 마크 & 카운터 마크의 형성>>

열전사롤러(15) 및 열처리장치(BK)를 거침으로써, 시트기판(FB)이 X축방향 및 Y축방향으로 신축하거나 한다. 그 때문에 유기EL소자용 제조장치(100)는 열전사롤러(15)의 하류에는 제1 얼라이먼트 센서(CA1)를 배치하고, 열처리장치(BK)의 뒤에는 제2 얼라이먼트 센서(CA2)로부터 제8 얼라이먼트 센서(CA8)를 배치하고 있다. 또, 임프린트 불량, 도포 불량 등이 발생했을 경우에 결함개소를 특정하여 그 개소를 제거 또는 수리하는 경우에도 그 결함개소를 특정해야 한다. 이 때문에, 본 실시형태에서는 제1 마크(AM)를 X축방향의 위치를 확인하는 카운터 마크로서도 이용하고 있다.

도 2를 사용하여 유기EL소자용 제조장치(100)의 전극형성공정의 제어를 설명한다.

도 2의 (a)에서, 시트기판(FB)은 시트기판(FB)의 폭방향인 Y축방향으로 늘어선 박막 트랜지스터의 배선용 격벽(BA) 및 화소용 격벽(BA)에 대해서, 시트기판(FB)의 양측에 각각 적어도 1개의 제1 마크(AM)를 가지고 있다. 또, 예를 들면 50개의 제1 마크(AM)에 대해서 1개의 제2 마크(BM)가 제1 마크(AM)의 근처에 형성되어 있다. 시트기판(FB)은 예를 들면 200m로 길기 때문에, 제2 마크(BM)는 어느 행의 박막 트랜지스터의 배선용 격벽(BA) 및 화소용 격벽(BA)인지를 일정 간격마다 확인하기 쉽게 하기 위해서 형성되어 있다. 한 쌍의 제1 얼라이먼트 센서(CA1)는 이 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)를 검출하고, 그 검출결과를 주제어부(90)로 보낸다.

미세 임프린트용 몰드(11)는 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)와 전계효과형 트랜지스터의 게이트 버스 라인(GBL) 및 소스 버스 라인(SBL)과의 위치관계를 규정하고 있다.

따라서, 주제어부(90)는 한 쌍의 제1 마크(AM)를 검출함으로써, X축방향의 어긋남, YY축방향의 어긋남 및 θ회전도 검출된다. 또, 시트기판(FB) 양측뿐만이 아니라 중앙영역에 제1 마크(AM)를 형성해도 된다.

제1 얼라이먼트 센서(CA1)는 X축방향으로 보내지는 시트기판(FB)을 상시 관찰하고, 그 제1 마크(AM)의 화상을 주제어부(90)로 보내고 있다. 주제어부(90)는 위치계수부(位置計數部)(95)를 내부에 구비하고 있고, 위치계수부(95)는 시트기판(FB)의 형성된 유기EL소자(50) 가운데, Y축방향으로 늘어선 유기EL소자(50)의 몇 번째의 행인지를 카운트한다. 주제어부(90)에서는 롤러(RR)의 회전을 제어하고 있기 때문에, 게이트용 액적도포장치(20G)의 위치에 몇 번째의 행의 유기EL소자(50)가 보내지고 있는지, 또 제2 관찰장치(CH2)의 위치에 몇 번째의 행의 유기EL소자(50)가 보내지고 있는지를 파악할 수 있다.

위치계수부(95)는 제1 얼라이먼트 센서(CA1)로부터 보내진 제2 마크(BM)의 화상에 근거하여, 제1 마크(AM)에 의한 행수의 계산실수가 없는지를 확인한다. 예를 들면, 미세 임프린트용 몰드(11)의 제1 마크(AM)의 개소에 불량이 있어, 행수를 정확하게 파악할 수 없는 것을 방지하고 있다.

게이트용 액적도포장치(20G)는 Y축방향으로 배치되어 있고, 복수 열의 노즐(22)을 Y축방향으로 배치하며, 또 X축방향도 복수 행의 노즐(22)이 배치되어 있다. 게이트용 액적도포장치(20G)는 제1 얼라이먼트 센서(CA1)에 근거하는 주제어부(90)로부터의 위치신호에 따라 노즐(22)로부터 메탈잉크(MI)를 도포하는 타이밍, 메탈잉크(MI)를 도포하는 노즐(22)을 전환한다.

게이트용 액적도포장치(20G)의 하류에는 열처리장치(BK)가 배치되어 있고, 열처리장치(BK)는 게이트용 액적도포장치(20G)로 도포된 메탈잉크(MI)를 건조시킨다. 그 열처리장치(BK)의 하류에는 제2 관찰장치(CH2)가 배치된다.

제2 관찰장치(CH2)는 관찰한 화상신호를 주제어부(90)로 보내고, 주제어부(90)에서는 게이트용 액적도포장치(20G)가 메탈잉크(MI)를 도포해야 하는 영역과 관찰한 화상신호를 비교함으로써, 메탈잉크(MI)의 도포의 결함개소를 특정한다. 이 결함개소는 Y축방향에 관해서는 화상처리에 의해서 몇 번째의 유기EL소자(50)의 어느 위치에 있었는지 또는 제1 마크(AM)로부터 몇 ㎜ 떨어진 위치에 있었는지가 특정된다. X축방향의 결함개소는 위치계수부(95)에 근거하여 몇 번째의 행의 유기EL소자(50)에 있었는지가 특정되며, 그 행의 유기EL소자(50)의 어느 위치에 있었는지가 특정된다.

제1 마크(AM)와 제2 마크(BM)는 회절격자(GT)로 구성되어 있다. 제1 마크(AM)는, 도 2의 (b)의 상단에 나타내는 X축방향 및 Y축방향으로 배치되는 도트(dot)모양의 회절격자(GT)이다. 도트모양의 회절격자(GT)의 단면은 도 2의 (b)의 하단에 나타내는 형상이다. 또한, 제2 마크(BM)에 대해 도시하지 않으나 제2 마크(BM)도 제1 마크(AM)와 같은 도트모양의 회절격자(GT)이다.

도 2의 (c)에 제1 마크(AM) 또는 제2 마크(BM)를 검출하는 얼라이먼트 센서(CA)를 나타낸다. 제1 마크(AM) 또는 제2 마크(BM)를 검출하기 위해서는, 이들 제1 마크(AM) 또는 제2 마크(BM)에 대해서, He - Ne레이저광(λ = 0.6328㎛) 등의 코히런트(coherent)광을 조사한다. 그리고, 렌즈(LEN)를 통하여 도트모양의 회절격자(GT)로부터의 ±n차 상(像)(n = 1, 2, ...)을 검출한다.

이 도트모양의 회절격자(GT)의 간격, 즉 격자 정수(定數)를 L로 하고, 코히런트광의 파장을 λ로 하며, 코히런트광의 조사각과 얼라이먼트 센서(CA)의 한쪽 방향과의 각도를 θ로 하면, Lsinθ = nλ(n = ±1, ±2, ...)의 관계가 성립된다.

도 2의 (c)에 나타내는 그래프에 나타내는 바와 같이, 얼라이먼트 센서(CA)는 도트모양의 회절격자(GT)가 존재하는 개소에서는 파형 모양의 신호를 검출하고, 회절격자가 없는 개소에서는 신호가 검출되지 않는다. 이 때문에, 위치계수부(95)는 검출된 신호를 디지털화하여, 시트기판(FB)의 형성된 유기EL소자(50) 가운데, Y축방향으로 늘어선 유기EL소자(50)의 몇 번째의 행인지를 카운트한다. 따라서, 고속으로 또한 정확하게 유기EL소자(50)의 위치를 파악할 수 있다. 또 제1 마크(AM) 또는 제2 마크(BM)가 회절격자이기 때문에, 오염 등의 영향을 받기 어렵다.

<<전계효과형 트랜지스터의 격벽에 형성된 유기EL소자(50)>>

도 3은 발광층(IR) 및 ITO전극이 형성된 보텀 컨택트형 유기EL소자의 상태를 나타낸 도면이다. 유기EL소자(50)는 시트기판(FB)에 게이트 전극(G), 게이트 절연층(I) 및 화소전극(P)이 형성되며, 또한 유기반도체층(OS), 발광층(IR) 및 ITO전극이 형성되어 있다.

도 3에서 시트기판(FB)은 내열성의 수지필름으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 시트기판(FB)으로서, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아세트산 비닐 수지 등이 사용된다.

상술한 바와 같이, 시트기판(FB)은 격벽형성공정에서 열전사의 열처리를 받고, 각종 잉크는 열처리장치(BK)에서 건조 또는 소성(베이킹)해야 하기 때문에, 200℃ 전후로 가열되게 된다. 시트기판(FB)은 열을 받아도 치수가 변함없도록 열팽창계수가 작은 것이 바람직하다. 예를 들면, 무기필러(filler)를 수지필름에 혼합하여 열팽창계수를 작게 할 수 있다. 무기필러의 예로서는, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등을 들 수 있다.

도 3의 (b) 및 (c)에 나타내는 바와 같이, 격벽(BA)이 존재함으로써, 정확하고 균일한 전극 또는 발광층 등을 형성할 수 있다. 시트기판(FB)이 롤러(RR)에 의해 고속으로 X축방향(길이방향)으로 보내지기 때문에, 액적도포장치(20)가 정확하게 액적을 도포할 수 없을 가능성이 있는 경우라도 정확하고 균일한 전극 또는 발광층 등을 형성할 수 있다.

또한, 제조장치(100)는 도 3에 나타낸 전계효과형 트랜지스터 이외에도 여러 가지 전계효과 트랜지스터를 제조할 수 있다. 예를 들면 탑(top) 게이트형 전계효과형 트랜지스터라도 시트기판(FB)상에 도포하는 잉크의 순서를 바꿔 넣는 등 하여 형성할 수 있다.

<<관찰장치(CH)>>

이하, 도 4 내지 도 7을 사용하여 각종 관찰장치(CH)에 대해 설명한다.

도 4는 격벽형성공정에서의 제1 관찰장치(CH1)에 대해 설명하는 도면이다. 도 4의 (a-1)은 미세 임프린트용 몰드(11)로 프린트된 시트기판(FB)의 상면도이다. 또, 도 4의 (a-2)는 c-c단면도이며, (b)는 제1 관찰장치(CH1)로 격벽(BA)의 관찰을 행하고 있는 개념도이다.

미세 임프린트용 몰드(11)로 형성된 시트기판(FB)의 격벽(BA)은 배선 등의 기초가 되는 것으로, 후속공정의 메탈잉크(MI)를 도포할 때 정확하게 격벽(BA)이 형성되어 있는지 여부가 중요하다. 도 4의 (a-2)에서 나타내는 바와 같이, 본래는 실선과 같은 격벽(BA)이 형성되어야 하지만, 미세 임프린트용 몰드(11)에 먼지가 부착하거나 시트기판(FB)에 먼지가 부착하거나 하여 정확한 형상이 아닌 불량 격벽(E - BA)이 형성되는 경우가 있다. 이 때문에 메탈잉크(MI)가 도포되는 격벽(BA) 사이의 홈부(GR)가 정확하게 형성되어 있지 않다.

도 4의 (b)에 나타내는 제1 관찰장치(CH1)는, 예를 들면 레이저 측정기로서, 레이저광원(LED), 렌즈(LEN) 및 센서(SEN)로 구성된다. 그리고 레이저광원(LED)을 시트기판(FB)에 조사하여 그 반사광을 센서(SEN)로 수광하여 격벽(BA)의 높이를 측정한다.

도 5는 전극형성공정에서의 제2 관찰장치(CH2)에 대해 설명하는 도면이다. 도 5의 (a-1)은 전극형성공정을 끝낸 시트기판(FB)의 상면도이다. 또, 도 5의 (a-2)는 그 c-c단면도이며, (b)는 제2 관찰장치(CH2)로 게이트 버스 라인(GBL)의 관찰을 행하고 있는 개념도이다.

본래라면, 도 5의 (a-1)에 나타내는 바와 같이, 게이트 버스 라인(GBL)용 격벽(BA) 사이의 홈부(GR)에 정확하게 메탈잉크(MI)가 도포되고, 열처리장치(BK)에서 메탈잉크(MI)를 건조 또는 소성시키면, 도 5의 (a-2)에 나타내는 바와 같이 메탈잉크(MI)는 박막이 된다. 그러나, 게이트용 액적도포장치(20G)의 노즐(22)의 고장 등에 의해, 격벽(BA) 위에 메탈잉크(MI)가 도포되거나 설계와는 다른 개소에 메탈잉크(MI)가 도포되거나 하는 경우가 있다.

도 5의 (b)에 나타내는 제2 관찰장치(CH2)는 일차원 또는 이차원 카메라로 이루어지고, 제2 관찰장치(CH2)는 예를 들면 시트기판(FB)의 하면으로부터 램프(LAM)로 조명하여 그 투과광을 관찰한다. 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 격벽(BA)상에 메탈잉크(MI)가 도포되어 있는 상태를 관찰할 수 있다. 또한, 시트기판(FB)은 투과성인 것이 많기 때문에, 전반(前半)의 공정(제4 관찰장치(CH4)로 관찰되는 공정)까지는 램프(LAM)를 시트기판(FB)의 하면에 배치한 것이 반사광을 관찰하는 것보다도 관찰하기 쉽다.

도 6은 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 간격을 형성하는 절단장치(30)의 공정에서의 제5 관찰장치(CH5)에 대해 설명하는 도면이다. 도 6의 (a)는 절단을 끝낸 시트기판(FB)의 상면도이다. 또, 도 6의 (b)은 그 c-c단면도이며, 제5 관찰장치(CH5)로 절단을 관찰하고 있는 개념도이다.

이미, 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 주위에는 게이트 전극(G)과 게이트 절연층(I)이 형성되어 있다. 이 때문에 제5 관찰장치(CH5)는 투과광으로 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 간격을 관찰하는 것은 곤란하다. 그래서, 제5 관찰장치(CH5)의 주위에 램프(LAM)를 배치하여 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 주위를 관찰한다.

<<수리 개소의 특정>>

도 7a는 제4 얼라이먼트 센서(CA4)로부터 제5 관찰장치(CH5)까지의 사시도이다. 수리개소의 특정은 다른 공정에서도 기본적으로 동일하지만, 절단장치(30)에 의한 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 간격의 관찰을 대표예로서 설명한다.

제4 얼라이먼트 센서(CA4)는 주제어부(90)에 접속되어 있고, 제4 얼라이먼트 센서(CA4)는 제1 마크(AM)의 화상신호를 주제어부(90)로 보낸다. 주제어부(90)는 화상신호에 근거하여 시트기판(FB)의 Y축방향의 위치 및 기울기를 측정하고, 또, 시트기판(FB)의 양측의 제1 마크(AM)를 측정함으로써 시트기판(FB)의 Y축방향의 늘어남도 측정한다.

주제어부(90)는 롤러(RR)의 회전도 제어하고 있기 때문에 시트기판(FB)의 X축방향의 이동속도도 파악할 수 있고, 제1 마크(AM)에 근거하여 절단장치(30)에 각 유기EL소자(50)의 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새를 형성하도록 신호를 출력한다. 절단장치(30)에서는 레이저가 조사되어 갈바노 미러(galvano mirror)(32) 등에 의해서 소정의 위치에 레이저의 방향을 조정한다.

주제어부(90)는 그 내부에 X축방향의 위치를 카운트하는 위치계수부(95), 결함개소, 즉 수리해야 하는 수리개소로서 특정하는 수리개소 특정부(96) 및 유기EL소자(50)의 설계치수, 수리개소 등을 기억하는 기억부(97)를 가지고 있다. 수리개소 특정부(96)는 특징량 판정부(961), 차분 판정부(962), 결함수 판정부(963) 및 결함밀도 판정부(964)를 구비하고 있다.

제5 관찰장치(CH5)는 그 내부에 렌즈(LEN)와 일차원 CCD를 구비하고 있고, 그 일차원 CCD의 화상신호가 주제어부(90)로 보내진다. 주제어부(90)는 절단장치(30)로 형성된 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새의 상태를 파악할 수 있다. 수리개소 특정부(96)는 기억부(97)에 기억되어 있는 설계값, 즉 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새와 실제로 절단장치(30)로 형성되는, 도포된 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새를 비교하여, 서로 다른 개소를 결함개소로서 특정한다. 수리개소 특정부(96)는 이 결함개소가 제1 마크(AM)에 대해서 X축방향 및 Y축방향으로 어느 정도의 거리(㎛)인지를 특정할 수 있음과 동시에, 위치계수부(95)의 카운트에 의해 몇 행째의 유기EL소자(50)인지도 특정한다. 특정한 수리개소는 기억부(97)에 기억되고, 수리공정으로 이 수리개소의 데이터가 사용된다.

도 7b는 도 7a의 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새의 형성공정 및 수리개소를 기억하는 공정에서의 플로우차트이다.

스텝 P11에서 얼라이먼트 센서(CA5)가 제1 마크(AM)를 촬영하여, 주제어부(90)로 화상신호를 보낸다.

스텝 P12에서 주제어부(90)는 제1 마크(AM)의 위치를 산출함과 동시에, 위치계수부(95)가 유기EL소자(50)의 행수를 카운트한다. 제1 마크(AM)는 절단장치(30)가 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 위치결정에 사용됨과 동시에, 유기EL소자(50)의 행수를 특정하는 데에도 사용된다. 또한, 도 2에서 설명한 제2 마크(BM)를 제4 얼라이먼트 센서(CA4)가 촬영함으로써, 유기EL소자(50)의 행수를 특정해도 된다.

스텝 P13에서는 제1 마크(AM)의 위치 및 기억부(97)에 기억되어 있는 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새위치에 근거하여, 절단장치(30)로부터 레이저를 시트기판(FB)으로 조사한다.

스텝 P14에서는, 제5 관찰장치(CH5)는 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새 상태의 화상신호를 수리개소 특정부(96)로 보낸다. 시트기판(FB)이 X축방향으로 이동하기 때문에, 제5 관찰장치(CH5)는 Y축방향으로 신장하는 일차원 CCD이면 된다. 시트기판(FB)의 이동속도가 빠르기 때문에, 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새의 화상신호에 노이즈가 많이 있는 경우에는 시트기판(FB)이 이동하는 속도에 맞추어 CCD의 축적 개소를 늦추어 가는 프레임 축적형 메모리를 접속한 이차원 CCD를 준비하면 좋다. 이 방식은 TDI(Time Delayed Integration) 방식으로 일반적으로 불리고 있는 CCD의 읽기 방식의 일종이다.

다음으로, 스텝 P15에서는, 수리개소 특정부(96)는 기억부(97)에 기억되어 있는 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새와 실제의 틈새 상태의 화상신호를 비교하여, 결함개소를 특정한다. 이 결함개소의 특정에 대해서는 상세한 설명을 도 8a, 도 8b 및 도 8c로 설명한다.

스텝 P16에서는 결함개소는 수리되어야 할 수리개소로서, 행수 및 제1 마크(AM)의 위치로부터의 거리로서 기억부(97)에 기억된다.

도 8a의 (a)는 제5 관찰장치(CH5)에서 관찰되는 유기EL소자(50)와 그것에 겹쳐 표시한 행렬(MAT)을 나타내고 있다.

제5 관찰장치(CH5)의 일차원 CCD는 Y축방향의 화소 피치마다 화상 데이터를 출력하는 것이 가능하고, 또 시트기판(FB)이 X축방향으로 일정속도로 이동하기 위해 샘플링 타임을 조정함으로써, 시트기판(FB)의 X축방향의 화상 데이터를 소정피치마다 출력하는 것이 가능하다. 즉, 유기EL소자(50)에 대해서 세분화한 부분영역의 화상 데이터를 얻을 수 있다. 이 화상 데이터는 행렬(MAT)로서 기억부(97)에 기억된다.

도 8a의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 마크(AM)가 시트기판(FB)에 형성되어 있기 때문에, 세분화된 부분영역의 화상 데이터는 X축방향 및 Y축방향의 위치정보와 관련지어진다. 또한, 도 7a에 나타낸 제5 관찰장치(CH5)의 일차원 CCD의 화소 피치 및 렌즈(LEN)의 배율 등을 변경함으로써, 세분화되는 부분영역의 크기를 변경하는 것이 가능하다.

도 8a의 (b)는 기억부(97)에 행렬(MAT)로서 기억되는 세분화된 부분영역을 나타낸 도면이다. 세분화된 부분영역은 영역의 위치정보와 함께 k행 h열분의 행렬(MAT)의 데이터(Dn(m, n))로서 기억부(97)에 기억된다. 단, 일차원 CCD의 화소 피치 등에 맞추어 k행 h열분의 행렬(MAX)을 규정할 필요는 없다. 제5 관찰장치(CH5)는 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새를 관찰하는 것이 주목적이기 때문에, 유기EL소자(50)의 화소마다 1개의 행렬을 구성하고, 부분영역의 위치정보와 함께 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새를 기억부(97)에 기억하면 된다.

수리개소 특정부(96)는 기억부(97)에 기억된 행렬(MAX)의 데이터(Dn(m, n))에 근거하여 결함영역을 특정한다. 이 결함영역의 특정에 대해 도 8b에서 상세하게 설명한다.

도 8b는 행렬(MAX)의 데이터 Dn(m, n)에 근거하여 결함영역을 특정하고, 도 1의 제조장치(100)에 의한 라인 정지 또는 도 9a 등에서 설명하는 수리장치(110)에 의한 수리 등을 판정해 가는 결함판정 플로우차트이다.

스텝 P31에서 k행 h열분의 행렬(MAT)의 데이터 Dn(m, n)를 설정한다. 이 플로우차트에서는 설명을 간단하게 하기 위해 유기EL소자(50)의 1화소(게이트전극(G), 소스전극(S), 드레인전극(D) 및 화소전극(P)이 각각 1개)에 대해서, 1행 1열분의 데이터 Dn(m, n)가 할당되어 있는 것으로 한다.

스텝 P32에서 유기EL소자(50)를 제5 관찰장치(CH5)로 관측한다. 이것에 의해서 행렬(MAT)의 데이터 Dn(m, n)가 수리개소 특정부(96)로 보내진다. 제5 관찰장치(CH5)는 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새를 관찰하는 것이기 때문에, 제5 관찰장치(CH5)가 관찰하는 특징량은 틈새이다. Dn(m, n)는 예를 들면 틈새 = 25㎛로 한 치수 데이터이며, Dn(m, n) = 25㎛가 수리개소 특정부(96)로 보내진다.

스텝 P33에서 수리개소 특정부(96)의 특징량 판정부(961)(도 7a 참조)는 틈새 데이터인 Dn(m, n)가 제1 범위(A1) 내인지 여부를 판정한다. 제1 범위(A1) 내는 예를 들면 20㎛에서 30㎛이다. 특징량 판정부(961)는 데이터 Dn(m, n) = 25㎛이면 스텝 P34로 진행되고, 데이터 Dn(m, n) = 15㎛ 또는 35㎛이면 제1 범위(A1) 외로서 스텝 P36으로 진행된다.

스텝 P34에서는 차분 판정부(962)가 데이터 Dn(m, n)와 그 주변영역의 데이터를 비교한다. 구체적으로는 특징량인 데이터 Dn(m, n)과 1행 전의 화소의 데이터 Dn(m-1, n)와의 차분을 계산한다. 즉 ΔDn1 = |Dn(m, n) - Dn(m-1, n)|을 계산한다. 또 데이터 Dn(m, n)와 1열 옆의 화소의 데이터 Dn(m, n-1) 및 Dn(m, n+1)과의 차분을 계산한다. 즉, ΔDn2 = |Dn(m, n) - Dn(m, n-1)| 및 ΔDn3 = |Dn(m, n) - Dn(m, n+1)|을 계산한다.

스텝 P35에서는 차분 판정부(962)가 차분 ΔDn1, ΔDn2 및 ΔDn3가 제2 범위(A2) 내인지 여부를 판정한다. 차분ΔDn1, ΔDn2 및 ΔDn3가 모두 제2 범위(A2) 내이면 스텝 P37로 진행되고, 하나라도 제2 범위(A2) 외이면 스텝 P36으로 진행된다. 제2 범위(A2)는 예를 들면 0 ~ 5㎛이다.

스텝 P34 및 P35에서 특징량 판정부(961)가 제1 범위(A1) 내라고 판정하고 있어도 또한 차분 판정부(962)가 제2 범위(A2) 내인지를 판정하는 이유는 다음과 같다. 즉, 유기EL소자(50)에서의 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새는 발광 휘도에 크게 영향을 주는 것이다. 어느 화소와 그 주변의 화소에서 휘도가 크게 다르면, 인간의 눈은 휘도 불균일 등 위화감을 받기 쉽기 때문에 결함영역으로서 취급한다. 그 한편으로, 서서히 휘도가 변화하고 있으면 인간의 눈은 휘도 불균일이라고는 느끼지 않는다. 데이터 Dn(1, 1)와 데이터 Dn(k, h)가 각각 21㎛와 29㎛라도 그 도중의 변화가 작으면 인간의 눈은 휘도 불균일이라고 인식하지 않는다.

스텝 P36에서는 데이터 Dn(m, n)를 결함영역으로서 그 결함영역의 수를 카운트해 간다.

스텝 P37에서는, 데이터 Dn(m, n)의 유기EL소자(50)의 화소는 양품(良品)으로 판정한다.

스텝 P38에서 결함수 판정부(963)는 결함수(N1)가 제1 문턱값(B1) 이하인지 여부를 판정한다. 결함수(N1)가 제1 문턱값(B1)보다 많으면 결함수(N1)가 너무 많아서 수리로 대응할 수 없는 것으로서 스텝 P42로 진행되어 제조장치(100)의 라인을 정지한다. 그리고 제조장치(100)의 보수를 행한다. 결함수(N1)가 제1 문턱값(B1)보다 적으면 결함수(N1)는 제조장치(100)를 정지할 정도는 아니며 수리로 기본적으로 대응할 수 있다고 하여 스텝 P39로 진행된다.

스텝 P39에서는 결함밀도 판정부(964)가 (m-r, n-r)와 (m+r, n+r)에 끼워진 정방(正方)영역 내의 결함수(N2)를 계산한다. 또한, 정방영역 내가 아니고 장방형 영역이라도 된다.

스텝 P40에서는 결함밀도 판정부(964)가 정방영역 내의 결함수(N2)가 제2 문턱값(B2) 이하인지 여부를 판정한다. 정방영역 내의 결함수(N2), 즉 결함밀도가 제2 문턱값(B2)보다 높으면 결함수(N2)가 한 개소에 너무 모여서 수리로 대응할 수 없는 것으로서 스텝 P42로 진행되어 제조장치(100)의 라인을 정지한다. 그리고 제조장치(100)의 보수를 실시한다. 결함밀도가 제2 문턱값(B2)보다 낮으면 수리라인으로 수리하도록 스텝 P41로 진행된다.

스텝 P41에서는 도 9a에서 설명하는 수리장치(110) 등에서 결함영역을 수리한다. 결함밀도가 제2 문턱값(B2)보다 낮다고 하는 것은 결함영역이 분산하고 있는 것을 의미한다. 따라서 수리해도 수리영역이 눈에 띄지 않는다. 또한, 기억부(97)에 위치정보와 함께 기억된 데이터(Dn(m, n))가 수리장치(110)의 수리용 주제어부(190)로 보내진다.

스텝 P42에서는 제조장치(100)의 라인을 정지하고, 결함이 발생하지 않도록 보수작업이 이루어진다.

도 8c는 도 8b의 결함판정 플로우차트와는 다른 별개의 플로우차트이다. 이 도 8c는 도 8b의 스텝 P38 및 스텝 P39를 생략한 플로우차트이다.

결함수 판정부(963)가 없어도 결함수(N1)가 많은 경우에는, 결함밀도 판정부(964)에서 결함수(N2)가 제2 문턱값(B2) 이상이 되는 경우도 많기 때문에, 스텝 P38 및 스텝 P39를 생략하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또한, 도 8a 내지 도 8c에서는 제5 관찰장치(CH5)에 의한 소스전극(S)과 드레인전극(D)과의 틈새에 관한 관찰을 설명했다. 그러나, 행렬(MAT)의 데이터 Dn(m, n)를 사용한 결함검출은 제1 관찰장치(CH1)에 의한 격벽(BA)의 높이 검출, 제3 관찰장치(CH3)에 의한 메탈잉크(MI)의 도포 위치 등에도 이와 같이 적용할 수 있다.

<유기EL소자의 수리장치>

도 9a는 수리개소가 있는 유기EL소자(50)를 배치처리로 수리하는 수리장치(110)를 나타낸 개략도이다. 수리장치(110)는 수리용 주제어부(190)에 의해 제어된다. 수리용 주제어부(190)는 수리용 위치계수부(195)와 수리용 기억부(197)를 가지고 있다. 이들은 제조장치(100)의 위치계수부(95)와 기억부(97)와 기본적으로 동일하지만, 수리용 기억부(197)에는 제조장치(100)의 수리개소 특정부(96)에서 특정되어 기억부(97)에서 기억된 수리개소가 전송되어 있다.

유기EL소자용의 수리장치(110)는 격벽수리용 디스펜서(160), 레이저 잽핑(zapping)장치(170), 게이트용 수리 액적도포장치(120G), 절연층용 수리 액적도포장치(120I), 소스용 및 드레인용 및 화소전극용 수리 액적도포장치(20SD), 수리 절단장치(130), 유기반도체용 수리 액적도포장치(20OS) 및 리무버(remover)(115)를 구비하고 있다. 수리 액적도포장치(120) 및 수리 절단장치(130)는 제조장치(100)의 액적도포장치(20) 및 절단장치(30)와 동일하므로 설명을 할애(割愛)한다.

격벽수리용 디스펜서(160)는 점성이 높은 자외선 경화성 수지(HR)를 도포한다. 자외선 경화성수지(HR)는 공기압 등에 의해 격벽수리용 디스펜서(160)의 노즐을 통하여 시트기판(FB)에 도포된다. 이것에 의해, 자외선 경화성수지의 격벽(BA)이 형성된다. 시트기판(FB)에 형성된 자외선 경화성수지(HR)의 격벽(BA)은 수은 램프 등의 자외선 램프(165)에 의해서 경화된다.

격벽(BA)이 수리되면, 게이트용 수리 액적도포장치(120G) 등에서 메탈잉크(MI) 등이 도포되어 유기EL소자(50)를 수리해 간다. 유기EL소자용 수리장치(110)의 최후의 공정에 리무버(115)가 배치되어 있다. 리무버(115)는 임프린트에 의한 격벽(BA)이 설계값보다 높게 돌출한 개소, 경화한 자외선 경화성 수지(HR)가 설계값보다 높게 돌출한 개소 등을 삭제하거나, 설계값과 다른 개소에 도포된 메탈잉크(MI) 등을 삭제하거나 한다. 구체적으로는 레이저 등으로 결함개소를 승화시키거나 나이프(117)로 결함개소를 제거하거나 한다.

유기EL소자용 수리장치(110)는 제조장치(100)가 최종 공정에서 시트기판(FB)을 롤모양으로 감아낸 권취롤(RE)을 수리용 공급롤(FRL)에 장착한다. 그 때문에, 수리장치(110)는 기본적으로 제조장치(100)의 진행방향인 +X축방향과는 반대의 -X축방향으로 시트기판(FB)을 송출한다. 즉, 수리장치(110)는 제조장치(100)로 감아낸 권취롤(RE)의 종단으로부터 시단(始端)방향으로 시트기판(FB)을 송출하며, 수리용 권취롤(FRE)이 시트기판(FB)을 감아낸다.

수리용 공급롤(FRL) 및 수리용 권취롤(FRE)은 제조장치(100)의 공급롤(RL) 및 권취롤(RE)에 비해 속도가변의 가변량을 크게 할 수 있게 되어 있다. 200m 이상의 시트기판(FB)에 종단으로부터 102m 내지 105m에 수리개소가 다수 있다고 하면, 수리용 공급롤(FRL) 및 수리용 권취롤(FRE)은 종단으로부터 102m 근방까지 고속으로 회전하고, 그 후 저속으로 회전하여 시트기판(FB)을 종단으로부터 102m의 개소의 수리개소로 이동시킨다. 수리장치(110)는 이와 같은 동작을 함으로써, 배치처리에서 행하는 수리시간을 단축할 수 있다.

수리용 공급롤(FRL)의 -X축방향 하류에는 제11 얼라이먼트 센서(CA11)가 배치되어 있다. 제11 얼라이먼트 센서(CA11)는 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)를 검출한다. 200m 이상의 시트기판(FB)에서 종단으로부터 102m 내지 105m에 수리개소가 있는 경우에는 고속으로 시트기판(FB)을 송출한다. 이 때문에 수리용 주제어부(190)는 유기EL소자(50)의 복수 행마다 형성되어 있는 제2 마크(BM)의 화상신호에 근거하여, 시트기판(FB)의 이송위치를 확인한다. 그리고 수리개소에 가까워져 오면 제1 마크(AM)를 이용하여 수리개소의 유기EL소자(50)의 행수까지 시트기판(FB)을 송출한다.

수리장치(110)의 최종 공정에서는 수리가 완전하게 행해졌는지를 확인하기 위한 제11 관찰장치(CH11)가 배치된다. 제11 관찰장치(CH11)는 최종 공정뿐만이 아니라 수리공정마다 설치해도 된다.

또한, 도 9a에서는 발광층용 액적도포장치(20) 이후의 수리공정의 설명을 할애했지만, 발광층용의 수리 액적도포장치(120)를 설치해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

도 9b는 도 9a에 나타낸 배치처리의 수리장치(110)의 수리 플로우차트이다.

스텝 P91에서 수리용 기억부(197)는 제조장치(100)의 기억부(97)로부터 수리개소의 데이터를 받는다. 이것에 의해 수리용 주제어부(190)는 수리해야 할 수리개소를 파악한다.

스텝 P92에서 수리용 주제어부(190)는 수리개소의 행수에 근거하여, 수리용 공급롤러(FRL) 등의 회전속도를 결정한다. 예를 들면 제조장치(100)에서 감겨진 권취롤(RE)의 종단에 가까운 개소에 수리개소가 있다면, 수리용 공급롤러(FRL) 등의 회전을 저속으로 결정한다. 반대로 권취롤(RE)의 종단으로부터 떨어진 개소에 수리개소가 있다면, 수리용 공급롤러(FRL) 등의 회전을 고속으로 결정한다. 이와 같이 회전속도를 제어함으로써 수리개소까지의 이동시간을 단축시킨다. 수리용 주제어부(190)는 이 결정한 회전속도로 시트기판(FB)을 -X축방향으로 송출한다.

스텝 P93에서는 수리용 주제어부(190)는 수리용 공급롤러(FRL) 등이 고속회전인지 여부를 판단한다. 고속회전이면 스텝 P94로 진행되고, 저속회전이면 스텝 P97로 진행된다.

스텝 P94에서는 수리용 위치계수부(195)가 도 2에 나타낸 제1 마크(AM) 또는 제2 마크(BM)에 근거하여 유기EL소자(50)의 행수를 카운트한다. 이 행수의 카운트는 시트기판(FB)이 -X축방향으로 보내지기 때문에 행수가 감소해 가는 카운트가 된다.

스텝 P95에서는 수리용 위치계수부(195)에 의한 행수를 카운트 결과에 근거하여, 수리용 주제어부(190)는 수리개소에 가까워져 왔는지 여부를 판단한다. 가까워져 오면 스텝 P96으로 진행되고, 아직 가까워지지 않는 것 같으면 스텝 P94로 돌아온다.

스텝 P96에서는, 수리용 주제어부(190)는 수리용 공급롤러(FRL) 등의 회전을 저속으로 한다. 또, 수리 기억부(197)에 기억되어 있는 수리개소 데이터에 근거하여 수정장치를 선택, 미리 결함의 Y방향위치로 이동한다. 이렇게 함으로써, 수정시간을 단축할 수 있다.

다음으로, 스텝 P97에서는 제1 마크(AM)에 근거하여 행수를 카운트함과 동시에, 제1 마크(AM)를 얼라이먼트 마크로서 위치를 확인한다. 수리용 주제어부(190)는 시트기판(FB)의 Y축방향의 차이 및 기울기 등을 확인한다.

스텝 P98에서는 제1 마크(AM)의 위치 및 수리 기억부(197)에 기억되어 있는 수리개소 데이터에 근거하여, 수정장치(110)의 위치를 X, Y의 한쪽 또는 양쪽으로 미세조정하여, 유기EL소자(50)의 결함개소를 수리한다. 격벽(BA)의 불량이면 격벽수리용 디스펜서(160), 레이저 잽핑장치(170) 또는 리무버(115)가 그 결함개소를 수리한다. 화소영역의 메탈잉크(MI)의 도포불량이면, 레이저 잽핑장치(170)로 불량의 메탈잉크(MI)를 제거하고, 수리 액적도포장치(120SD)로 메탈잉크(MI)를 새롭게 도포한다. 이와 같이 수리용 주제어부(190)는 수리개소의 불량 내용에 따라 적당하고 적절한 수리공정을 선택한다. 수정장치는 동일한 것을 복수 개 가지는 것으로, Y방향으로의 이동을 짧게 하거나 없게 할 수 있다. 또 동시에 수리하는 것도 가능하다.

스텝 P99에서는, 제11 관찰장치(CH11)는 수리상태의 화상신호를 수리용 주제어부(190)로 보낸다. 그리고 수리개소가 완전하게 수복되어 있는지를 확인한다.

모든 수리개소의 수리가 완료하면, 롤러(FRL) 등을 역회전시켜, 제조장치(100)에서 감겨진 상태와 동일한 상태로 한다(P100)

또한, 수리용 공급롤러(FRL) 등에 의한 시트기판(FB)의 전송속도를 저속과 고속의 2단계로 했지만 3단계 이상의 속도변화로 해도 되고, 이들 속도제어는 PID제어 등의 피드백 제어를 행하는 것이 바람직하다.

또, 상기 플로우차트에서는, 수리장치(110)는 -X축방향으로 시트기판(FB)을 보내고 있는 한중간에 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)를 확인하여 수리를 행하고 있었다. 그러나, 수리장치(110)는 일단 시트기판(FB)을 -X축방향으로 모두 보내고 나서 시트기판(FB)을 X축방향으로 보내는 한중간에 수리해도 된다.

<유기EL소자의 제조 & 수리장치>

도 10은 유기EL소자(50)를 제조하면서 결함개소를 관찰하고, 결함개소가 있었을 경우에는 결함개소를 인라인에서 수리하는 제조 & 수리장치(200)를 나타낸 개략도이다. 또한, 도 10에서는 발광층 공정 이후의 공정은 도시하고 있지 않다. 또 도 10에서는 도 1에서 나타낸 제조장치(100) 또는 도 9a에서 나타낸 수리장치(110)와 동일한 장치에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 있다.

공급롤(RL)로부터 송출된 시트기판(FB)은 임프린트 롤러(10)로 시트기판(FB)을 가압함과 동시에, 가압한 격벽(BA)이 형상을 유지하도록 열전사롤러(15)로 시트기판(FB)을 유리 전이점 이상으로 가열한다.

임프린트 롤러(10)의 X축방향 하류에는 제1 관찰장치(CH1), 격벽수리용 디스펜서(160), 레이저 잽핑장치(170)가 배치되어 있다. 레이저 잽핑장치(170)의 하류에는 게이트용 수리 액적도포장치(120G)가 배치되어 있다. 제1 관찰장치(CH1)는 박막 트랜지스터의 배선용 및 표시화소용 격벽(BA)이 정확하게 형성되어 있는지 여부를 관찰한다. 이 제1 관찰장치(CH1)로 격벽(BA)에 결함개소를 발견하면, 격벽수리용 디스펜서(160)는 자외선 경화성수지(HR)를 시트기판(FB)에 도포한다. 그리고 자외선 램프(144)로 수지를 경화시켜 결함개소의 격벽(BA)을 수리한다. 또 여분으로 격벽(BA)이 형성되어 있으면 레이저 잽핑장치(170)로 여분의 격벽(BA)을 제거한다. 레이저 잽핑장치(170)의 하류에는 제1 얼라이먼트 센서(CA1)가 배치되어 있다.

시트기판(FB)은 제1 얼라이먼트 센서(CA1)로 제1 마크(AM) 및 제2 마크(BM)가 검출된 후, 전극형성공정에 들어간다.

전극형성공정에서는, 게이트용 액적도포장치(20G)는 제1 얼라이먼트 센서(CA1)로부터 위치정보를 받아 메탈잉크(MI)를 게이트 버스 라인(GBL)의 격벽(BA)간의 홈부(GR)에 도포한다. 그리고, 열처리장치(BK)에서 메탈잉크(MI)를 건조 또는 소성시킨다.

게이트용 액적도포장치(20G)의 하류에는 제2 관찰장치(CH2), 그 하류에는 게이트용 수리 액적도포장치(120G)가 배치되어 있다. 제2 관찰장치(CH2)는 게이트 버스 라인(GBL)에 메탈잉크(MI)가 도포되어 도선으로서 기능하고 있는지 여부를 관찰한다. 이 제2 관찰장치(CH2)로 게이트 버스 라인(GBL)에 결함개소를 발견하면, 게이트용 수리 액적도포장치(120G)는 메탈잉크(MI)를 시트기판(FB)에 도포한다. 게이트용 수리 액적도포장치(120G)의 하류에는 제2 얼라이먼트 센서(CA2)가 배치되어 있다.

이하, 절연층용 액적도포장치(20I) 등도 동일하게, 제조공정의 뒤에, 관찰공정이 있고, 그 관찰공정에서 결함개소가 발견되면, 수리공정에서 결함개소가 수리된다. 또한, 도 10의 제조 & 수리장치(200)에서는 리무버(115)가 유기반도체용의 수리 액적도포장치(20OS)의 뒤에 설치되어 있지만, 임프린트 롤러(10)의 뒤, 각 액적도포장치(20)의 뒤 등에 복수 설치해도 된다.

또한, 유기EL소자(50)를 제조하는 시간과 같은 공정의 결함개소를 수리하는 시간과는 반드시 일치하지 않는다. 또 임프린트 공정 또는 각 도포공정도 같은 시간에 작업이 끝나지 않는다. 이 때문에, 인라인에서 제조 또는 수리하는 경우에는 가장 시간이 걸리는 공정의 속도에 맞추어 공급롤러(RL) 등을 회전시켜야 한다. 이것으로는 생산성을 높일 수 없기 때문에, 예를 들면 가장 시간이 걸리는 공정이 리무버(115)로 결함개소를 삭제하는 공정이면 리무버(115)를 2대 배치하거나 도 10의 하단(下段) 좌단과 같이 시트기판(FB)을 느슨하게 하거나 하여 가능한 한 생산성을 높이도록 한다.

<산업상의 이용 가능성>

유기EL소자의 제조장치 및 수리장치에 대해서 설명했지만, 제조장치 및 수리장치는 전계방출 디스플레이 및 액정표시소자 등에도 적용할 수 있다. 본 실시형태는 유기반도체를 이용한 박막 트랜지스터로 설명했지만, 어모퍼스 실리콘계의 무기반도체의 박막 트랜지스터라도 된다.

또, 실시형태의 제조장치(100), 수리장치(110) 및 제조 & 수리장치(200)에는 열처리장치(BK)를 설치했지만, 메탈잉크(MI) 또는 발광층 용액 등의 개량에 의해서 열처리가 필요하지 않은 잉크 또는 용액이 제안되고 있다. 이 때문에, 본 실시예에서도 열처리장치(BK)를 반드시 설치할 필요는 없다.

10 임프린트 롤러
11 미세 임프린트용 몰드
15 열전사 롤러
20 액적도포장치(20BL … 청색 발광층용 액적도포장치, 20G … 게이트용 액적도포장치, 20Gr … 녹색 발광층용 액적도포장치, 20I … 절연층용 액적도포장치, 20Re … 적색 발광층용 액적도포장치, 20IT … ITO전극용 액적도포장치, 20OS … 유기반도체 액적도포장치, 20SD … 소스용 및 드레인용 및 화소전극용 액적도포장치)
22 노즐
30 절단장치, 130 수리용 절단장치
50 유기EL소자
90 주제어부
95 위치계수부
96 수리개소 특정부(961 … 특징량 판정부, 962 … 차분 판정부, 963 … 결함수 판정부, 964 … 결함밀도 판정부)
97 기억부
190 수리용 주제어부
100 유기EL소자의 제조장치
110 유기EL소자의 수리장치
120 수리용 액적도포장치(120G … 게이트용 수리 액적도포장치, 120I … 절연층용 수리 액적도포장치, 120OS … 유기반도체용 수리 액적도포장치, 120SD … 소스용 및 드레인용 및 화소전극용 수리 액적도포장치)
160 격벽수리용 디스펜서
170 레이저 잽핑장치
AM 제1 마크(얼라이먼트 마크)
BA 격벽
BK 열처리장치
CA 얼라이먼트 센서
D 드레인전극
FB 시트기판
G 게이트전극
GBL 게이트 버스 라인
I 게이트 절연층
IR 발광층
ITO 투명전극
LAM 조명광원
LEN 렌즈
LED 레이저 에미팅 다이오드
LL 레이저광
OS 유기반도체층
P 화소전극
RL 공급롤
RR 롤러
S 소스전극
SBL 소스 버스 라인

Claims

기판상에 잉크에 의한 도포공정을 수반하여 형성되는 복수의 표시화소로 이루어지는 표시디바이스의 결함검출방법으로서,
상기 표시디바이스의 영역을 행렬로 구분되는 복수의 부분영역으로 나누고, 상기 부분영역마다 상기 복수의 표시화소용의 박막트랜지스터의 전극과 전극과의 갭 또는 상기 잉크의 도포위치의 정확성 중 적어도 하나를 특징량으로서 계측하는 계측스텝과,
계측된 각 부분영역에서의 상기 특징량이 제1 범위 내인지 여부를 판정하는 제1 판정스텝과,
상기 제1 판정스텝에서 상기 제1 범위 내라고 판정된 제1 부분영역에 대해서, 상기 행렬의 행방향 또는 열방향으로 서로 이웃하는 제2 부분영역에서의 특징량과 상기 제1 부분영역에서의 특징량과의 차분(差分)을 산출하는 산출스텝과,
산출된 상기 차분이 제2 범위 내인지 여부를 판정하고, 상기 차분이 상기 제2 범위 내에 있을 때는, 상기 제1 부분영역을 양호한 것으로 하는 제2 판정스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 판정스텝에서 상기 제1 범위 외라고 판정된 부분영역과 상기 제2 판정스텝에서 상기 제2 범위 외라고 판정된 부분영역을 결함으로서 카운트하는 결함수 카운트 스텝과,
상기 결함수 카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 많은 경우에는 상기 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 2에 있어서,
상기 표시디바이스는 가요성의 기판상에 형성되어 있고, 상기 가요성의 기판은 상기 행방향으로 소정 속도로 보내지고,
상기 계측스텝에서는 상기 열방향으로 신장하는 센서로 상기 특징량을 계측하고, 아울러 상기 가요성의 기판이 보내지는 속도에 따라 상기 센서로 계측되는 상기 특징량을 순서대로 갱신하고, 갱신된 상기 특징량에 근거하여 상기 제1 판정스텝, 상기 산출스텝, 및 상기 제2 판정스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 2에 있어서,
상기 표시디바이스의 각 표시화소 열의 위치에 대응하여 상기 기판의 주변부에 형성된 지표를 읽어내는 스텝과,
상기 결함으로서 가운트한 상기 부분영역의 위치를 상기 읽어낸 지표가 나타내는 위치정보로 기억하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
가요성의 시트기판상에 잉크의 도포공정을 수반하여 형성되는 복수의 표시화소로 이루어지는 표시디바이스의 결함검출방법으로서,
상기 표시디바이스의 영역을 행렬로 구분되는 복수의 부분영역으로 나누고, 상기 부분영역마다 상기 표시화소용의 박막트랜지스터의 전극과 전극과의 갭 또는 상기 잉크의 도포위치의 정확성 중 적어도 하나를 특징량으로서 계측하고, 계측된 상기 특징량에 근거하여 결함영역이라고 판정된 영역을 카운트하는 결함카운트 스텝과,
상기 결함카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 많은 경우에는 상기 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝과,
상기 결함카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 적은 경우에는, 상기 부분영역에 의해서 설정되는 소정면적 내의 결함밀도를 계산하는 결함밀도계산 스텝과,
상기 결함밀도계산 스텝에서 제2 문턱값보다 결함밀도가 높은 경우에는 상기 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 5에 있어서,
상기 결함밀도계산 스텝에서 제2 문턱값보다 결함밀도가 낮은 경우에는 상기 표시디바이스를 수리라인에서 수리하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 6에 있어서,
상기 수리라인에서 상기 표시디바이스를 수리할 때에는 상기 결함카운트 스텝에서 계측된 상기 부분영역의 위치정보 및 상기 특징량을 포함하는 결함데이터가 상기 수리라인으로 보내지는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제조라인은, 상기 시트기판을 길이방향으로 소정 속도로 보내면서, 상기 표시디바이스에 대응한 패턴을 상기 시트기판상에 형성한 후, 상기 시트기판을 롤모양으로 감고,
상기 수리라인은, 롤모양으로 감긴 상태로부터 송출되는 상기 시트기판상의 상기 표시디바이스의 결함영역을, 상기 결함데이터에 근거하여 수리하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
가요성의 시트기판상에 잉크의 도포공정을 수반하여 형성된 복수의 표시화소로 이루어지는 표시디바이스의 결함검출장치에 있어서,
상기 표시디바이스의 영역을 행렬로 구분되는 복수의 부분영역으로 나누고, 상기 부분영역마다 상기 표시화소용의 박막트랜지스터의 전극과 전극과의 갭, 또는 상기 잉크의 도포위치의 정확성 중 적어도 하나를 특징량으로서 계측하고, 계측된 상기 부분영역에서의 특징량이 제1 범위 내인지 여부를 판정하는 특징량 판정부와,
상기 특징량 판정부에서 제1 범위 내라고 판정된 제1 부분영역에 대해서, 상기 행렬의 행방향 또는 열방향으로 서로 이웃하는 제2 부분영역에서의 특징량과, 상기 제1 부분영역에서의 특징량과의 차분을 산출하는 산출부와,
상기 차분이 제2 범위 내인지 여부를 판정하고, 상기 차분이 상기 제2 범위 내에 있을 때는, 상기 제1 부분영역을 양호한 것으로 판단하는 차분 판정부를 구비한 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 결함검출장치.
청구항 9에 있어서,
상기 특징량 판정부에서 상기 제1 범위 외라고 판정된 부분영역과 상기 차분 판정부에서 상기 제2 범위 외라고 판정된 부분영역을 결함영역으로서 카운트하고, 그 카운트된 결함수가 제1 문턱값보다 많은지 여부를 판정하는 결함수 판정부와,
상기 결함영역으로서 카운트된 상기 부분영역에 의해서 설정되는 소정면적 내에 차지하는 상기 결함수를 계산하고, 상기 소정면적 내에 차지하는 상기 결함수가 제2 문턱값보다 많은지 여부를 판정하는 결함밀도 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 결함검출장치.
가요성의 기판상에 잉크의 도포공정을 수반하여 형성된 복수의 표시화소로 이루어지는 표시디바이스의 결함검출장치에 있어서,
상기 표시디바이스의 영역을 행렬로 구분되는 복수의 부분영역으로 나누고, 상기 부분영역마다 상기 표시화소용의 박막트랜지스터의 전극과 전극과의 갭, 또는 상기 잉크의 도포위치의 정확성 중 적어도 하나를 특징량으로서 계측하고, 계측된 상기 특징량에 근거하여 결함영역이라고 판정된 상기 부분영역의 결함수를 카운트하며, 상기 결함수가 제1 문턱값보다 많은지 여부를 판정하는 결함수 판정부와,
상기 결함수 판정부에서 제1 문턱값보다 결함수가 적다고 판정된 경우는, 상기 결함영역으로서 판정된 상기 부분영역에 의해서 설정되는 소정면적 내에 차지하는 결함수를 계산하고, 상기 소정면적 내에 차지하는 상기 결함수가 제2 문턱값보다 많은지 여부를 판정하는 결함밀도 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 결함검출장치.
청구항 11에 있어서,
상기 결함영역의 위치를 특정하여 위치정보로서 출력하는 위치계수부(位置計數部)와,
상기 결함영역이라고 판정된 상기 부분영역의 상기 위치정보 및 상기 특징량을 포함하는 결함데이터를 기억하는 기억부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 결함검출장치.
가요성의 기판상에, 복수의 표시화소가 행렬방향으로 배열되는 표시영역을 가지는 표시디바이스의 제조방법으로서,
상기 복수의 표시화소의 각각에 마련되는 박막트랜지스터를 위한 패턴을 잉크의 도포에 의해서 형성하는 소자형성공정과,
상기 복수의 표시화소 중 적어도 하나를 포함하도록, 상기 표시영역을 행렬로 구분되는 복수의 부분영역으로 나누었을 때, 상기 부분영역 내에 형성된 상기 패턴의 상태를 계측하는 계측공정과,
계측된 상기 패턴의 상태가 소정의 기준범위 내인 제1 상태인지, 기준범위 외인 제2 상태인지를 나타내는 제1 판정정보를 얻는 제1 판정공정과,
상기 복수의 부분영역 가운데, 서로 이웃하는 적어도 2개의 상기 부분영역의 각각에 대해서 얻어진 상기 제1 판정정보를 비교하고, 비교한 상기 제1 판정정보의 각각이 모두 상기 제2 상태일 때는 표시 불균일을 나타내는 제2 판정정보를 얻는 제2 판정공정을 가지는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 13에 있어서,
상기 기준범위는 상기 패턴의 형상 또는 상기 패턴의 위치에 관한 값에 근거하여 설정되는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 13 또는 14에 있어서,
상기 제2 판정공정은 상기 적어도 2개의 상기 부분영역에서의 서로의 상기 패턴의 상태의 차분에 근거하여 상기 제2 판정정보를 얻는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 13 또는 14에 있어서,
상기 제2 차분공정은, 상기 적어도 2개의 상기 부분영역에서의 서로의 상기 패턴의 상태의 차분에 근거하여 상기 제2 판정정보를 얻는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 13 또는 14에 있어서,
상기 제2 판정정보는, 복수의 상기 부분영역에서 얻어진 복수의 상기 제1 판정정보 가운데, 상기 복수의 부분영역에서의 상기 제2 상태의 밀도가 소정의 문턱값보다 높은 경우, 상기 제2 판정정보를 얻는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 13에 있어서,
상기 패턴의 상태는 상기 패턴의 형상, 상기 패턴의 위치 및 상기 패턴의 갭 중 적어도 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 18에 있어서,
상기 제2 판정정보에 근거하여 상기 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 18에 있어서,
상기 제2 판정정보에 근거하여 상기 패턴을 수복하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
청구항 13에 있어서,
상기 기판은, 롤모양으로 감겨지는 띠모양의 시트기판으로, 상기 소자형성공정은, 상기 롤모양의 시트기판을 인출하고 일방향으로 송출하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 제조방법.
기판상에 격벽을 수반하여 형성되는 복수의 표시화소로 이루어지는 표시디바이스의 결함검출방법으로서,
상기 표시디바이스의 영역을 행렬로 구분되는 복수의 부분영역으로 나누고, 상기 부분영역마다 상기 표시디바이스의 격벽의 높이, 상기 격벽의 위치 또는 상기 표시화소용의 박막트랜지스터의 전극과 전극과의 갭 중 적어도 1개를 특징량으로서 계측하는 계측스텝과,
계측된 각 부분영역의 특징량이 제1 범위 내인지 여부를 판정하는 제1 판정스텝과,
상기 제1 판정스텝에서 제1 범위 내로 판정된 제1 부분영역에 대해서, 상기 행렬의 행방향 또는 열방향으로 서로 이웃하는 제2 부분영역에서의 특징량과, 상기 제1 부분영역의 특징량과의 차분을 산출하는 산출스텝과,
상기 산출된 차분이 제2 범위 내인지 여부를 판정하고, 상기 차분이 상기 제2 범위 내일 때는, 상기 제1 부분영역을 양호한 것으로 하는 제2 판정스텝을 구비한 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 22에 있어서,
상기 제1 판정스텝에서 제1 범위 외로 판정된 상기 부분영역과 상기 제2 판정스텝에서 제2 범위 외로 판정된 상기 부분영역을 결함으로서 카운트하는 결함수 카운트 스텝과,
상기 결함수 카운트 스텝에서 제1 문턱값보다 결함수가 많은 경우에는 상기 표시디바이스의 제조라인을 정지하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
청구항 23에 있어서,
상기 표시디바이스의 각 화소열의 위치에 대응하여 상기 기판의 주변부에 형성된 지표를 읽어내는 스텝과,
상기 결함으로서 카운트한 상기 부분영역의 위치를 상기 읽어낸 지표가 나타내는 위치정보로 기억하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함검출방법.
기판상에 격벽을 수반하여 형성되는 복수의 표시화소로 이루어지는 표시디바이스의 결함검출장치에 있어서,
상기 표시디바이스의 영역을 행렬로 구분되는 복수의 부분영역으로 나누고, 상기 부분영역마다 상기 표시디바이스의 격벽의 높이, 상기 격벽의 위치 또는 상기 표시화소용의 박막트랜지스터의 전극과 전극과의 갭 중 적어도 1개를 특징량으로서 계측하는 계측부와,
상기 계측된 각 부분영역의 특징량이 제1 범위 내인지 여부를 판정하는 특징량 판정부와,
상기 특징량 판정부에서 제1 범위 내로 판정된 제1 부분영역에 대해서, 상기 행렬의 행방향 또는 열방향으로 서로 이웃하는 제2 부분영역에서의 특징량과, 상기 제1 부분영역의 특징량과의 차분을 산출하는 산출부와,
상기 산출부에서 산출된 상기 차분이 제2 범위 내인지 여부를 판정하고, 상기 차분이 상기 제2 범위 내일 때는, 상기 제1 부분영역을 양호한 것으로 하는 차분 판정부를 구비한 것을 특징으로 하는 표시디바이스의 결함검출장치.
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