JP2024060867A - レーザ照射システム、レーザ照射方法、及び有機ｅｌディスプレイの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性の高いレーザ照射システム、レーザ照射方法、及び有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供することである。【解決手段】レーザ照射システム１は、搬送ステージ１５０と、ワークを撮像する観察装置１１０と、観察装置で検査されたワークに対して、レーザ光を照射するレーザ照射部１７０と、レーザ光の照射領域の周辺において、気体を吸引する集塵機構１３０と、レーザ光の照射前に撮像されたワークの撮像画像に基づいて、ワークの良否判定を行う処理部２０と、ワークが不良品と判定された場合、ワークが前記レーザ照射部に向けて搬送されないように、搬送ステージを制御する制御部と、を備えている。【選択図】図１
Description
本発明はレーザ照射システム、レーザ照射方法、及び有機ＥＬディスプレイの製造方法に関する。
特許文献１には、レーザ剥離装置が開示されている。このレーザ剥離装置では、ライン状のレーザ光を基板に照射している。そして、基板の搬送中に、基板にレーザ光を照射している。さらに、レーザ剥離装置は粉塵を吸引する集塵ユニットを備えている。
このようなレーザ剥離装置では、基板に異物が付着していると、異物にレーザ光が吸収されてしまう。したがって、剥離不良が発生するおそれがある。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、レーザ照射システムは、レーザリフトオフにより剥離される剥離層を有するワークを搬送する搬送ステージと、搬送中の前記ワークからの光を検出することで、前記ワークを撮像する観察装置と、前記観察装置で検査されたワークに対して、上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を照射するレーザ照射部と、前記レーザ光の照射領域の周辺において、気体を吸引する集塵機構と、前記レーザ光の照射前に撮像された前記ワークの撮像画像に基づいて、前記ワークの良否判定を行う処理部と、前記ワークが不良品と判定された場合、前記ワークが前記レーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御し、前記ワークが良品と判定された場合、レーザ照射後の前記ワークが前記観察装置で検査するために、前記ワークを観察装置に向けて搬送するように、前記搬送ステージを制御する制御部と、を備えている。
一実施の形態によれば、レーザ照射方法は、（ａ）レーザリフトオフにより剥離される剥離層を有するワークが観察装置を通過するように、搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップと、（ｂ）前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、（ｃ）前記ワークが不良品と判定された場合、前記ワークがレーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御するステップと、（ｄ）前記ワークが良品と判定された場合、前記ワークが前記レーザ照射部に向けて搬送されるように、前記搬送ステージを制御するステップと、（ｅ）前記レーザ照射部が、上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を前記レーザ照射部がワークに照射するステップと、（ｆ）前記レーザ光の照射領域の近傍において、気体を吸引するステップと、（ｇ）レーザ照射後の前記ワークが前記観察装置を通過するように、前記搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップと、（ｈ）レーザ照射後の前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、を備えている。
一実施の形態によれば、有機ＥＬディスプレイの製造方法は、（ＳＡ）基板上に剥離層を形成する工程と、（Ｂ）前記剥離層上に素子を形成する工程と、（ＳＣ）前記基板と前記剥離層とを分離する工程と、（ＳＤ）前記剥離層にフィルムを積層する工程と、を備えた有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、（ＳＣ）前記基板と前記剥離層とを分離する工程は、（Ｃ１）前記基板が観察装置を通過するように、搬送ステージが前記基板を搬送することで、前記基板を撮像するステップと、（Ｃ２）前記基板の撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、（Ｃ３）前記基板が不良品と判定された場合、前記基板がレーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御するステップと、（Ｃ４）前記基板が良品と判定された場合、前記基板が前記レーザ照射部に向けて搬送されるように、前記搬送ステージを制御するステップと、（Ｃ５）上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を前記レーザ照射部が基板に照射するステップと、（Ｃ６）前記レーザ光の照射領域の近傍において、気体を吸引するステップと、（Ｃ７）前記レーザ照射後の前記基板が前記観察装置を通過するように、搬送ステージが前記基板を搬送することで、前記基板を撮像するステップと、（Ｃ８）レーザ照射後の前記基板の撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、を備えている。
前記一実施の形態によれば、レーザリフトオフプロセスの生産性を向上することができる。
本実施の形態にかかるレーザ照射システムは、例えば、レーザリフトオフ(LLO: Laser Lift Off)装置等のレーザ剥離装置を備えている。レーザ照射システムは、剥離層を有するワークにレーザ光を照射することで、ワークに対してレーザリフトオフプロセスを行う。つまり、レーザ照射により処理基板と剥離層とを分離することができる。以下、図面を参照して本実施の形態にかかる、レーザ照射システム、方法、及び製造方法について説明する。
図１は、ＬＬＯ装置を有するシステム構成を示すブロック図である。レーザ照射システム１（以下、単にシステムともいう）は、ディスプレイ１０、処理部２０、制御部３０、及びＬＬＯ装置１００を備えている。ＬＬＯ装置１００は、観察装置１１０、集塵機構１３０，搬送ステージ１５０、及びレーザ照射部１７０等を備えている。ワークは剥離層を有する基板であり、剥離層の上には、ＴＦＴや有機発光層等の素子が形成されている。
搬送ステージ１５０は、ワークを搬送する。レーザ照射部１７０は、搬送中のワークにレーザ光を照射する。観察装置１１０は、レーザ照射前、及びレーザ照射後にワークを撮像する。処理部２０は、ワークの撮像画像に基づいて、検査を行う。例えば、処理部２０は、ワークに付着した異物を検出して、検出結果に基づいてワークの良否判定を行う。
集塵機構１３０は、ワークＷの異物を除去する。例えば、集塵機構１３０は、レーザ照射領域の周辺において気体を吸引している。集塵機構１３０がワークの上にある異物を気体とともに吸引することができる。
搬送ステージ１５０、レーザ照射部１７０、観察装置１１０、及び集塵機構１３０の構成について、図２、及び図３を用いて説明する。図２は、ＬＬＯ装置１００の主要部の構成を模式的に示す上面図であり、図３は側面図である。なお、図２、及び図３において、ＸＹＺ直交座標系を用いて、適宜説明を行う。Ｙ方向は鉛直上下方向であり、Ｘ方向は、ワークＷの搬送方向である。
レーザ照射部１７０、搬送ステージ１５０、観察装置１１０、及び集塵機構１３０はチャンバ１０１内に配置されている。レーザ照射部１７０、観察装置１１０、及び集塵機構１３０は、ワークＷの上側に配置されている。搬送ステージ１５０の上にワークＷが配置されている。搬送ステージ１５０は、ワークＷを吸着保持している。例えば搬送ステージ１５０は、ワークＷと接触する面がセラミックなどの多孔質により形成されている。多孔質体が気体を吸引することで、ワークＷが吸着保持される。さらに、搬送ステージ１５０は、ガイド機構や駆動モータ（いずれも不図示）を有している。よって、駆動モータが動作することで、ワークＷがＸ方向に移動する。
搬送ステージ１５０は、ワークＷを一定の高さで維持した状態で、ワークＷをＸ方向に移動する。搬送ステージ１５０の搬送によってワークＷが観察装置１１０を通過することで、観察装置１１０がワークＷを撮像する。搬送ステージ１５０の搬送によってワークＷがレーザ照射部１７０を通過することで、レーザ照射部１７０がワークＷにレーザ光を照射する。
図３に示すように、レーザ照射部１７０は、レーザ光源１７１と照射光学系１７２を備えている。レーザ光源１７１は、レーザ光Ｌ１を発生するレーザ発振器を有している。レーザ光源１７１は、パルスレーザ光源である。レーザ光源１７１としては、波長３０８ｎｍのエキシマレーザや、波長３４３ｎｍの固体レーザを用いることができる。ここでは、一定の繰り返し周波数でレーザ光源１７１がレーザ光Ｌ１を発生している。
レーザ光源１７１からのレーザ光Ｌ１は、照射光学系１７２に入射する。照射光学系１７２は、レーザ光Ｌ１をワークＷに導く光学系を有している。例えば、照射光学系１７２には、レンズ、ミラー、フィルタなどが含まれていてもよい。照射光学系１７２から出射したレーザ光Ｌ２がワークＷに照射される。照射光学系１７２は、レーザ光Ｌ２をワークＷに集光する。レーザ光Ｌ２は、集塵機構１３０を通過して、ワークＷに入射する。
照射光学系１７２は、例えば、ライン状の照射領域１７５を形成するシリンドリカルレンズ等を有している。図２に示すように、照射領域１７５のライン方向はＺ方向と平行な方向である。Ｚ方向はライン状の照射領域１７５の長手方向であり、Ｘ方向は長手方向と直交する短手方向とする。Ｚ方向において、照射領域１７５は、ワークＷのほぼ全体に形成されている。搬送ステージ１５０がＸ方向にワークＷを搬送しながら、レーザ照射部１７０がレーザ光Ｌ２をワークＷに照射している。これにより、ワークＷのほぼ全体にレーザ光Ｌ２を照射することができる。
さらに、照射光学系１７２には、シャッタ１７３が設けられている。シャッタ１７３は、レーザ光Ｌ１の光路中に挿脱可能に配置されている。つまり、レーザ光Ｌ２をワークＷに照射する間、シャッタ１７３が光路から取り除かれる。また、レーザ光Ｌ２をワークＷに照射しない間、シャッタ１７３が光路中に挿入される。
図３に示すように、観察装置１１０は、照明光源１１１、光検出器１１２、ビームスプリッタ１１３等を備えている。照明光源１１１はＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源などを有しており、ワークＷを照明する照明光Ｌ３を発生する。照明光Ｌ３はビームスプリッタ１１３で反射して、ワークＷに入射する。ビームスプリッタ１１３はハーフミラーなどである。ワークＷで散乱又は反射した光の一部は検出光Ｌ４となり、ビームスプリッタ１１３を透過して、光検出器１１２に入射する。
光検出器１１２は、ワークＷの照明領域からの検出光Ｌ４を検出する。具体的には、照明光は、ワークＷにおいて、Ｚ方向に沿ったライン状の照明領域を照明する。例えば、照明光源１１１は、Ｘ方向に並んで配置された複数のＬＥＤ光源を有していてもよい。光検出器１１２は、複数の画素がＺ方向に並んで配置されたラインセンサである。つまり、光検出器１１２は１次元画像を撮像するラインカメラである。搬送ステージ１５０がワークＷを搬送している間、光検出器１１２がワークＷからの検出光Ｌ４を検出する。光検出器１１２の視野をワークＷがＸ方向に通過するため、観察装置１１０は、ワークＷの二次元画像を撮像することができる。
照明光源１１１からの照明光Ｌ３は、Ｚ方向において、ワークＷのほぼ全体を照明する。Ｚ方向において、光検出器１１２はワークＷのほぼ全体からの検出光Ｌ４を検出する。ワークＷが照明領域を通過するように搬送ステージ１５０がワークＷをＸ方向に搬送する。これにより、ワークＷのほぼ全体が撮像される。観察装置１１０は、ワークＷの全面の撮像画像を処理部２０に出力する（図１参照）。撮像画像の各画素データが検出光Ｌ４の輝度を示している。そして、各画素のアドレスがワークＷにおける位置を示す。
ワークＷの表面に異物などが付着していると、検出光Ｌ４の光量が変化する。よって、観察装置１１０が、ワークＷの表面で反射した検出光Ｌ４を検出して、ワークＷを撮像している。なお、観察装置１１０には、図示しないレンズやフィルタなどの光学素子が配置されていてもよい。
集塵機構１３０は、レーザ光Ｌ１の照射領域１７５の真上に配置されている。つまり、レーザ照射部１７０の照射光学系１７２の直下に集塵機構１３０が配置されている。集塵機構１３０は、照射領域１７５の真上において、気体を排気している。集塵機構１３０の構成例について、図４を用いて説明する。図４は、集塵機構１３０の構成を示す側面断面図である。集塵機構１３０は、ステンレスなどの金属材料や樹脂材料を用いて形成することができる。
集塵機構１３０は、窓部１３１と、噴出部１３２と、排気部１３３とを備えている。窓部１３１は、照射領域１７５の真上に配置されている。レーザ光Ｌ２は、窓部１３１を通過して、ワークＷに入射する。窓部１３１はガラス基板等の透明材料で形成されている。
噴出部１３２は、気体を供給する給気管に接続されており、ワークＷの上面に対して気体を噴出する。具体的には、噴出部１３２は、窓部１３１の直下の空間１３５に気体を噴出する。噴出部１３２からの気体により、ワークＷの表面にある粉塵（パーティクル）を吹き飛ばすことができる。
排気部１３３は、ワークＷの真上の気体を排気する。例えば、排気部１３３は、気体を排出する排気管に接続されている。排気部１３３は、窓部１３１の直下の空間１３５にある気体を排出する。集塵機構１３０は、レーザ光Ｌ２の照射領域１７５にある気体を吸引する。これにより、排気部１３３から粉塵を吸引することができる。よって、ワークＷ上の異物を除去することができるため、レーザ光Ｌ２を適切にワークＷに照射することができる。よって、レーザリフトオフプロセスの生産性を向上することができる。
図２、及び図３の説明に戻る。ここでは、ＬＬＯ装置１００の－Ｘ側の端部が、ワークＷの搬入位置及び搬出位置となっている。搬送ステージ１５０はＸ方向にワークＷを往復搬送する。観察装置１１０は、レーザ照射前とレーザ照射後のそれぞれにおいて、ワークＷを撮像している。つまり、レーザ光の照射前後で、ワークＷが検査される。
例えば、ＬＬＯ装置１００の－Ｘ側の端部に搬送ステージ１５０がある状態で、移載ロボットが、ワークＷを搬送ステージ１５０上に搬入する。そして、搬送ステージ１５０が＋Ｘ方向にワークＷを搬送することで、ワークＷが観察装置１１０を通過する。これにより、レーザ照射前のワークＷの画像が撮像される。観察装置１１０を通過した後のワークＷをさらに搬送ステージ１５０が＋Ｘ方向に移動することで、ワークＷがレーザ照射部１７０を通過する。これにより、ワークＷにレーザ光Ｌ１が照射される。
レーザ光Ｌ１の照射が完了すると、搬送ステージ１５０がワークＷを－Ｘ方向に移動する。これにより、ワークＷがレーザ照射部１７０、観察装置１１０の順で通過する。ワークＷが観察装置１１０を－Ｘ方向に通過すると、レーザ照射後のワークＷの画像が撮像される。搬送ステージ１５０がさらに－Ｘ方向にワークＷを搬送して、搬出位置まで移動させる。そして、移載ロボットが、処理済みのワークＷをＬＬＯ装置１００から搬出する。このように、ワークＷが観察装置１１０、レーザ照射部１７０、観察装置１１０の順に通過するように、搬送ステージ１５０がワークＷを往復移動する。
図１の説明に戻る。観察装置１１０は、ワークＷの撮像画像の画像データを処理部２０に出力する。処理部２０は、パーソナルコンピュータの情報処理装置であって、メモリやプロセッサなどを備えている。処理部２０は、撮像画像の画像データを用いてワークＷの検査を行うためのプログラムを格納している。
処理部２０は、ワークＷに異物が付着しているか否かを判定する。処理部２０は、異物の検出結果に基づいて、良否判定を行う。例えば、閾値よりも大きなサイズの異物が検出された場合、処理部２０はワークＷを不良品と判定する。閾値よりも大きなサイズの異物が検出されなかった場合、処理部２０はワークＷを良品と判定する。
処理部２０は良否判定結果をディスプレイ１０、及び制御部３０に出力する。ディスプレイ１０は、良否判定結果を表示する。例えば、ワークＷが不良品と判定された場合、ディスプレイ１０は、アラームを発生する。また、ディスプレイ１０は異物が付着した箇所の画像を表示してもよい。
制御部３０は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等のコントローラであり、搬送ステージ１５０を制御する。制御部３０は、一定の搬送速度でワークＷを搬送するように搬送ステージ１５０を制御する。
さらに、制御部３０は、判定結果に基づいて、搬送ステージ１５０を制御する。ワークＷが不良品と判定された場合、ワークＷがレーザ照射部１７０に向けて搬送されないように、制御部３０は、搬送ステージ１５０を制御する。
ワークＷが良品と判定された場合、ワークＷがレーザ照射部１７０に向けて搬送されるように、制御部３０は、搬送ステージ１５０を制御する。さらに、レーザ照射後のワークＷを観察装置１１０で撮像するために、ワークＷを観察装置１１０に向けて搬送するように、搬送ステージ１５０を制御する。
例えば、レーザ照射前の検査において、ワークＷが不良品と判定された場合、ワークＷをレーザ照射部１７０に向けて搬送しないように、制御部３０が搬送ステージ１５０を制御する。ワークＷが不良品として検出された時点で、搬送ステージ１５０がワークＷを－Ｘ方向に移動させる。つまり、搬送ステージ１５０が搬送方向を反転させて、搬出位置までワークＷが移動する。よって、不良品と判定されたワークＷは、レーザ光が照射されずに、ＬＬＯ装置１００から搬出される。
ワークＷ上に異物がある場合、異物でレーザ光が吸収されてしまう。よって、剥離層に十分なレーザ光を照射できずに、異物箇所で剥離不良が生じることがある。従って、大きな異物が付着したワークＷでは、剥離不良となる可能性が高い。本実施形態では、レーザ光を照射せずに、ＬＬＯ装置１００からワークＷを搬出する。これにより、生産性を向上することができる。
レーザ照射前の検査において、ワークＷが良品と判定された場合、搬送ステージ１５０は、ワークＷをレーザ照射部１７０に向けて搬送する。ワークＷがレーザ照射部１７０を通過することで、ワークＷにレーザ光が照射される。搬送ステージ１５０は、レーザ照射後のワークＷを観察装置１１０に向けて搬送する。ワークＷが観察装置１１０を通過することで、レーザ照射後のワークＷが撮像される。そして、処理部２０は、レーザ照射後の撮像画像に基づいて、良否判定を行う。
レーザ照射前に不良品と判定されたワークＷに対して、洗浄プロセスを施すようにしてもよい。これにより、異物を除去することができる。そして、洗浄プロセス後、再度、ＬＬＯ装置１００に搬入してもよい。よって、より生産性を向上することができる。レーザ照射前又はレーザ照射後に不良品と判定されたワークＷをロットアウトしてもよい。
図５を用いて、処理部２０での良否判定処理の一例について説明する。図５は、処理部２０での処理を示すフローチャートである。処理部２０が図５に示すフローに沿って画像処理を行うことで、ワークの良否判定を行う。以下に示す処理において、１つ以上のステップは省略してもよい。
まず、処理部２０が、観察装置１１０で撮像された画像データを取得する（Ｓ１１）。処理部２０は、画像データをトリミングする（Ｓ１２）。例えば、処理部２０は、ステージなどをトリミングによって除去する。処理部２０がトリミングされた画像データに対して、ソーベルフィルタ（勾配フィルタ）を用いた処理を行う（Ｓ１３）。これにより、画像データの輝度の変化量が大きい箇所が抽出される。
処理部２０は、フィルタ処理が行われた画像データを二値化する（Ｓ１４）。例えば、処理部２０は、各画素の輝度データを所定の閾値と比較することで、画像データを二値化画像（白黒画像）にする。処理部２０は、二値化画像に対してモルフォロジ処理を行う（Ｓ１５）。処理部２０が膨張と収縮を行うことで、二値化画像の切れ目を埋めることができる。具体的には、二値化画像の白画素を１画素分広げる膨張処理と、膨張処理した画像データの白画素を１画素分狭める収縮処理を行う。このようにすることで、ノイズ成分を除去することができる。
処理部２０は、画像データの中から、構造体を検出する（Ｓ１６）。例えば、処理部２０は、特定のピクセル以上のものを構造体として検出する。処理部２０は、構造体の位置、及びサイズを計測する（Ｓ１７）。処理部２０は、構造体の位置及びサイズに基づいて、良否判定を行う（Ｓ１８）。例えば、異物サイズが２０μｍ以上である場合、処理部２０は、不良品と判定する。また、処理部２０は、異物が剥離プロセスに影響のない位置にある場合、良品と判定してもよい。もちろん、良否判定の基準は、運用条件やレーザ照射条件などに応じて適宜変えることができる。
このようにすることで、適切に良否判定を行うことができる。よって、精度よく、不良品と不良品とを判別することができ、ＬＬＯプロセスの生産性を向上することができる。
処理部２０や制御部３０は、物理的に単一な装置に限らず、複数の装置に分散して配置されていても良い。つまり、処理部２０や制御部３０、は、複数のメモリや複数のプロセッサを備えていても良い。
また、上述した処理部２０や制御部３０等における処理の一部又は全部は、コンピュータプログラムとして実現可能である。このようなプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
本実施の形態にかかるレーザ照射方法は、以下のステップ（ａ）～（ｈ）を有している。
（ａ）レーザリフトオフにより剥離される剥離層を有するワークが観察装置を通過するように、搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップ
（ｂ）前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップ
（ｃ）前記ワークが不良品と判定された場合、前記ワークがレーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御するステップ
（ｄ）前記ワークが良品と判定された場合、前記ワークが前記レーザ照射部に向けて搬送されるように、前記搬送ステージを制御するステップ
（ｅ）前記レーザ照射部が、上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を前記レーザ照射部がワークに照射するステップ
（ｆ）前記レーザ光の照射領域の近傍において、気体を吸引するステップ
（ｇ）レーザ照射後の前記ワークが前記観察装置を通過するように、前記搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップ
（ｈ）レーザ照射後の前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップ
これにより、高い生産性でレーザリフトオフプロセスのためのレーザ光照射を実現することができる。
（ａ）レーザリフトオフにより剥離される剥離層を有するワークが観察装置を通過するように、搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップ
（ｂ）前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップ
（ｃ）前記ワークが不良品と判定された場合、前記ワークがレーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御するステップ
（ｄ）前記ワークが良品と判定された場合、前記ワークが前記レーザ照射部に向けて搬送されるように、前記搬送ステージを制御するステップ
（ｅ）前記レーザ照射部が、上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を前記レーザ照射部がワークに照射するステップ
（ｆ）前記レーザ光の照射領域の近傍において、気体を吸引するステップ
（ｇ）レーザ照射後の前記ワークが前記観察装置を通過するように、前記搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップ
（ｈ）レーザ照射後の前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップ
これにより、高い生産性でレーザリフトオフプロセスのためのレーザ光照射を実現することができる。
（有機ＥＬディスプレイ）
上記のレーザ照射システム１は、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイのレーザリフトオフ装置に好適である。つまり、レーザ照射システム１によるレーザ照射方法が有機ＥＬディスプレイの製造工程におけるレーザリフトオフプロセスとして利用される。
上記のレーザ照射システム１は、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイのレーザリフトオフ装置に好適である。つまり、レーザ照射システム１によるレーザ照射方法が有機ＥＬディスプレイの製造工程におけるレーザリフトオフプロセスとして利用される。
以下、本実施の形態にかかるレーザ照射システム１を用いて製造された有機ＥＬディスプレイディスプレイに適用した構成について説明する。図６を用いて有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイの構造について説明する。図１５は、有機ＥＬディスプレイの一例を示す断面図である。図６に示す有機ＥＬディスプレイ３００は、各画素ＰＸにＴＦＴが配置されたアクティブマトリクス型の表示装置である。
有機ＥＬディスプレイ３００は、フィルム３１８、剥離層３０２、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）層３１１、有機層３１２、カラーフィルタ層３１３、及び保護層３１４を備えている。図１５では、保護層３１４側が視認側となるトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイを示している。なお、以下の説明は、有機ＥＬディスプレイの一構成例を示すものであり、本実施の形態は、以下に説明される構成に限られるものではない。例えば、本実施の形態では、ボトムエミッション方式の有機ＥＬディスプレイに用いられてもよい。
フィルム３１８は、フレキシブルなプラスチックフィルムであり、応力を加えることにより曲げることができるフィルムである。フィルム３１８の上には、剥離層３０２、ＴＦＴ層３１１が設けられている。ＴＦＴ層３１１は、各画素ＰＸに配置されたＴＦＴ３１１ａを有している。さらに、ＴＦＴ層３１１は、ＴＦＴ３１１ａに接続される配線（不図示）等を有している。ＴＦＴ３１１ａ、及び配線等が画素回路を構成する。
ＴＦＴ層３１１の上には、有機層３１２が設けられている。有機層３１２は、画素ＰＸごとに配置された有機ＥＬ発光素子３１２ａを有している。有機ＥＬ発光素子３１２ａは、例えば、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、及び陰極が積層された積層構造を有している。トップエミッション方式の場合、陽極は金属電極であり、陰極はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜である。さらに、有機層３１２には、画素ＰＸ間において、有機ＥＬ発光素子３１２ａを分離するための隔壁３１２ｂが設けられている。
有機層３１２の上には、カラーフィルタ層３１３が設けられている。カラーフィルタ層３１３は、カラー表示を行うためのカラーフィルタ３１３ａが設けられている。すなわち、各画素ＰＸには、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、又はＢ（青色）に着色された樹脂層がカラーフィルタ３１３ａとして設けられている。有機層３１２から放出された白色光は、カラーフィルタ３１３ａを通過すると、ＲＧＢの色の光に変換される。なお、有機層３１２に、ＲＧＢの各色を発光する有機ＥＬ発光素子が設けられている３色方式の場合、カラーフィルタ層３１３を省略してもよい。
カラーフィルタ層３１３の上には、保護層３１４が設けられている。保護層３１４は、樹脂材料で構成されており、有機層３１２の有機ＥＬ発光素子の劣化を防ぐために設けられている。
有機層３１２の有機ＥＬ発光素子３１２ａに流れる電流は、画素回路に供給される表示信号によって変化する。よって、表示画像に応じた表示信号を各画素ＰＸに供給することで、各画素ＰＸでの発光量を制御することができる。これにより、所望の画像を表示することができる。
＜有機ＥＬディスプレイの製造工程＞
次に、図７を用いて上記で説明した有機ＥＬディスプレイの製造工程について説明する。有機ＥＬディスプレイを製造する際は、まず処理基板３３１を準備する（工程Ａ）。例えば、処理基板３３１にはレーザ光を透過するガラス基板を用いる。処理基板３３１は、図２～図４のワークＷに対応する。
次に、図７を用いて上記で説明した有機ＥＬディスプレイの製造工程について説明する。有機ＥＬディスプレイを製造する際は、まず処理基板３３１を準備する（工程Ａ）。例えば、処理基板３３１にはレーザ光を透過するガラス基板を用いる。処理基板３３１は、図２～図４のワークＷに対応する。
次に、処理基板３３１の上に剥離層３０２を形成する（工程Ｂ）。剥離層３０２には、例えばポリイミドを用いることができる。その後、剥離層３０２の上に回路素子３３２を形成する（工程Ｃ）。ここで、回路素子３３２は、図６に示すＴＦＴ層３１１、有機層３１２、カラーフィルタ層３１３を含む。回路素子３３２は、フォトリソグラフィ技術や成膜技術を用いて形成することができる。その後、回路素子３３２の上に、回路素子３３２を保護するための保護層３１４を形成する（工程Ｄ）。
次に、処理基板３３１が上になるように処理基板３３１を反転させる（工程Ｅ）。反転した処理基板３３１を洗浄機で洗浄後に、ＬＬＯ装置１００に搬入する。処理基板３３１側から剥離層３０２にレーザ光Ｌ２を照射する（工程Ｆ）。レーザ光Ｌ２にはラインビームを用いることができる。図７に示す場合は、処理基板３３１がＸ方向に搬送されているので、処理基板３３１の右側から左側に向かってレーザ光Ｌ２が照射される。ここで、工程Ｆの前後で、上記のように、観察装置１１０がワークＷを撮像している。そして、ワークＷの撮像画像に基づいて、処理部２０が良否判定を行っている。よって、良品のみ次の工程に進む。また、不良品と判定された場合、ワークＷを洗浄装置に搬入して、洗浄してもよい。
その後、処理基板３３１と剥離層３０２とを分離する（工程Ｇ）。最後にフィルム３１８を剥離層３０２に積層する（工程Ｈ）。例えば、フィルム３１８はフレキシブルなプラスチックフィルムであり、応力を加えることにより曲げることができるフィルムである。このような製造工程を用いることで、折り曲げ可能な有機ＥＬディスプレイ３００を作製することができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
１ レーザ照射システム
１０ ディスプレイ
２０ 処理部
３０ 制御部
１００ ＬＬＯ装置
１１０ 観察装置
１１１ 照明光源
１１２ 光検出器
１１３ ビームスプリッタ
１３０ 集塵機構
１３１ 窓部
１３２ 噴出部
１３３ 排気部
１３５ 空間
１５０ 搬送ステージ
１７０ レーザ照射部
１７１ レーザ光源
１７２ 照射光学系
１７５ 照射領域
Ｗ ワーク
３００ 有機ＥＬディスプレイ
３１１ ＴＦＴ層
３１１ａ ＴＦＴ
３１２ 有機層
３１２ａ 有機ＥＬ発光素子
３１２ｂ 隔壁
３１３ カラーフィルタ層
３１３ａ カラーフィルタ（ＣＦ）
３１４ 保護層
ＰＸ 画素
１０ ディスプレイ
２０ 処理部
３０ 制御部
１００ ＬＬＯ装置
１１０ 観察装置
１１１ 照明光源
１１２ 光検出器
１１３ ビームスプリッタ
１３０ 集塵機構
１３１ 窓部
１３２ 噴出部
１３３ 排気部
１３５ 空間
１５０ 搬送ステージ
１７０ レーザ照射部
１７１ レーザ光源
１７２ 照射光学系
１７５ 照射領域
Ｗ ワーク
３００ 有機ＥＬディスプレイ
３１１ ＴＦＴ層
３１１ａ ＴＦＴ
３１２ 有機層
３１２ａ 有機ＥＬ発光素子
３１２ｂ 隔壁
３１３ カラーフィルタ層
３１３ａ カラーフィルタ（ＣＦ）
３１４ 保護層
ＰＸ 画素
Claims (9)
- レーザリフトオフにより剥離される剥離層を有するワークを搬送する搬送ステージと、
搬送中の前記ワークからの光を検出することで、前記ワークを撮像する観察装置と、
前記観察装置で検査されたワークに対して、上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記レーザ光の照射領域の周辺において、気体を吸引する集塵機構と、
前記レーザ光の照射前に撮像された前記ワークの撮像画像に基づいて、前記ワークの良否判定を行う処理部と、
前記ワークが不良品と判定された場合、前記ワークが前記レーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御し、前記ワークが良品と判定された場合、レーザ照射後の前記ワークが前記観察装置で検査するために、前記ワークを観察装置に向けて搬送するように、前記搬送ステージを制御する制御部と、を備えたレーザ照射システム。 - 前記集塵機構は、
前記レーザ光が通過する窓部と、
前記ワークに対して気体を噴出する噴出部と、
前記レーザ光の照射領域にある気体を吸引する排気部と、を備えている請求項１に記載のレーザ照射システム。 - 前記処理部は、
前記ワークの撮像画像の画像データに対して、勾配フィルタを用いたフィルタ処理を行い、
前記フィルタ処理が行われた画像データを二値化し、
二値化された画像データに対して、モルフォロジ処理を行い、
前記モルフォロジ処理された画像データから、構造体を検出し、
前記構造体のサイズに基づいて、良否判定を行う請求項１、又は２に記載のレーザ照射システム。 - （ａ）レーザリフトオフにより剥離される剥離層を有するワークが観察装置を通過するように、搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップと、
（ｂ）前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、
（ｃ）前記ワークが不良品と判定された場合、前記ワークがレーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御するステップと、
（ｄ）前記ワークが良品と判定された場合、前記ワークが前記レーザ照射部に向けて搬送されるように、前記搬送ステージを制御するステップと、
（ｅ）前記レーザ照射部が、上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を前記レーザ照射部がワークに照射するステップと、
（ｆ）前記レーザ光の照射領域の近傍において、気体を吸引するステップと、
（ｇ）レーザ照射後の前記ワークが前記観察装置を通過するように、前記搬送ステージが前記ワークを搬送することで、前記ワークを撮像するステップと、
（ｈ）レーザ照射後の前記ワークの撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、を備えたレーザ照射方法。 - （ｆ）のステップにおいて、集塵機構が前記レーザ光の照射領域にある前記気体を吸引し、
前記集塵機構は、前記レーザ光が通過する窓部と、
前記ワークに対して気体を噴出する噴出部と、を備えている請求項４に記載のレーザ照射方法。 - 前記良否判定を行うステップでは、
前記ワークの撮像画像の画像データに対して、勾配フィルタを用いたフィルタ処理を行い、
前記フィルタ処理が行われた画像データを二値化し、
二値化された画像データに対して、モルフォロジ処理を行い、
前記モルフォロジ処理された画像データから、構造体を検出し、
前記構造体のサイズに基づいて、良否判定を行う請求項４、又は５に記載のレーザ照射方法。 - （ＳＡ）基板上に剥離層を形成する工程と、
（ＳＢ）前記剥離層上に素子を形成する工程と、
（ＳＣ）前記基板と前記剥離層とを分離する工程と、
（ＳＤ）前記剥離層にフィルムを積層する工程と、を備えた有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
（ＳＣ）前記基板と前記剥離層とを分離する工程は、
（Ｃ１）前記基板が観察装置を通過するように、搬送ステージが前記基板を搬送することで、前記基板を撮像するステップと、
（Ｃ２）前記基板の撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、
（Ｃ３）前記基板が不良品と判定された場合、前記基板がレーザ照射部に向けて搬送されないように、前記搬送ステージを制御するステップと、
（Ｃ４）前記基板が良品と判定された場合、前記基板が前記レーザ照射部に向けて搬送されるように、前記搬送ステージを制御するステップと、
（Ｃ５）上面視において搬送方向から傾いたライン方向に沿ったレーザ光を前記レーザ照射部が基板に照射するステップと、
（Ｃ６）前記レーザ光の照射領域の近傍において、気体を吸引するステップと、
（Ｃ７）前記レーザ照射後の前記基板が前記観察装置を通過するように、搬送ステージが前記基板を搬送することで、前記基板を撮像するステップと、
（Ｃ８）レーザ照射後の前記基板の撮像画像に基づいて、良否判定を行うステップと、を備えた有機ＥＬディスプレイの製造方法。 - （Ｃ６）のステップにおいて、集塵機構が前記レーザ光の照射領域にある前記気体を吸引し、
前記集塵機構は、前記レーザ光が通過する窓部と、
前記基板に対して気体を噴出する噴出部と、を備えている請求項７に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。 - 前記良否判定を行うステップでは、
前記基板の撮像画像の画像データに対して、勾配フィルタを用いたフィルタ処理を行い、
前記フィルタ処理が行われた画像データを二値化し、
二値化された画像データに対して、モルフォロジ処理を行い、
前記モルフォロジ処理された画像データから、構造体を検出し、
前記構造体のサイズに基づいて、良否判定を行う請求項７、又は８に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
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|---|---|---|---|
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| JP5110894B2 (ja) * | 2007-02-05 | 2012-12-26 | 株式会社ジャパンディスプレイウェスト | 欠陥修正装置、配線基板の製造方法、ディスプレイ装置の製造方法 |
| KR20150023205A (ko) * | 2013-08-23 | 2015-03-05 | 주식회사 고영테크놀러지 | 기판 검사방법 및 이를 이용한 기판 검사시스템 |
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