(57)【要約】【課題】精度よく欠陥を検査できる欠陥検査装置を提供すること。【解決手段】有機ＥＬ素子それぞれに光を照射する光源１０２と、光の照射による有機ＥＬ素子の光励起電流を測定する測定手段１０４と、測定された光励起電流と基準値とを比較して有機ＥＬ素子における欠陥の有無を判断する判断手段１０６と、を備える。【選択図】図４
2010231928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２電極と該第１及び第２電極間に設けられた発光層とを有する発光素子を複数配列した発光装置の欠陥検査装置であって、
前記発光素子それぞれに光を照射する光源と、
前記光の照射による前記発光素子の光励起電流を測定する測定手段と、
測定された前記光励起電流と基準値とを比較して前記発光素子における欠陥の有無を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記発光装置と前記光源とを相対的に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記発光装置の端部には、前記複数の発光装置それぞれの前記第１及び第２電極間に電圧を印加するための配線が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬパネルなどの発光装置の欠陥を検査する欠陥検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有機ＥＬパネルでは、画素欠陥の検査が行われている。有機ＥＬパネルでは、例えば発光層の変質などの微小な欠陥がその製品の寿命期間において隣接する他の画素を構成する発光層に伝播して拡大する場合がある。そのため、有機ＥＬパネルにおいて欠陥の検査漏れが発生すると、液晶パネルと比較して重大な問題となることがある。
有機ＥＬパネルの欠陥検査としては、実際に有機ＥＬパネルを点灯させた状態で各画素を目視する目視検査が行われている。また、検査対象を撮像し、撮像した画像を参照画像と比較して欠陥の有無を検査する検査方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８５９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の発光装置の検査方法を行うための欠陥検査装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、上記従来の欠陥検査装置では、目視や画像の比較によって微小な欠陥を検出できない場合があり、欠陥検査の検査精度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされてもので、精度よく欠陥を検査できる欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる欠陥検査装置は、第１及び第２電極と該第１及び第２電極間に設けられた発光層とを有する発光素子を複数配列した発光装置の欠陥検査装置であって、前記発光素子それぞれに光を照射する光源と、前記光の照射による前記発光素子の光励起電流を測定する測定手段と、測定された前記光励起電流と基準値とを比較して前記発光素子における欠陥の有無を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明では、発光素子に発生する光励起電流を測定することによって欠陥の有無を判断するため、目視や画像処理では検出されにくい微少領域の欠陥検査が可能となる。
すなわち、発光素子の発光層に光を照射すると、発光素子を構成する材料に応じた波長の光によって発光層が励起して光励起電流を発生させる。ここで、第１及び第２電極間が短絡している場合には、光励起電流が流れない。また、発光層が設計どおりの膜厚で形成されていない場合や、発光層が変質している場合には、励起される電流量が基準値と異なり、測定される電流量が増減する。このように、発光素子を構成する第１及び第２電極や発光層に異常が発生している場合に光励起による電流量が増減する。そして、測定した光励起電流の電流量と基準値とを比較することで、目視や画像処理で検査されにくい微少領域における欠陥を検査できる。
【０００８】
また、本発明の欠陥検査装置は、前記発光装置と前記光源とを相対的に移動させる移動手段を備えることが好ましい。
この発明では、発光装置と光源とを相対的に移動させて光源から照射される光を走査させながら発光素子それぞれに光を照射する。ここで、発光装置と光源との相対的な位置を記録することで、光が照射されている発光素子とその発光素子において発生する光励起電流とを対応付けて測定することができる。これにより、欠陥を有する発光素子の位置の特定が容易に行える。
【０００９】
また、本発明の欠陥検査装置は、前記発光装置の端部には、前記複数の発光装置それぞれの前記第１及び第２電極間に電圧を印加するための配線が設けられていることが好ましい。
この発明では、光を照射することによる光励起電流が第１及び第２電極間に流れることから、配線に測定手段を接続することで容易に光励起電流を測定できる。また、光励起電流を測定するための回路などを発光装置に別途形成する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】欠陥検査装置により検査される有機ＥＬパネルを示す概略平面図である。
【図２】図１の等価回路図である。
【図３】図１の概略断面図である。
【図４】一実施形態における欠陥検査装置を示す構成図である。
【図５】欠陥検査方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明における発光装置の欠陥検査装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１２】
［有機ＥＬパネル］
まず、本実施形態における欠陥検査装置で検査される有機ＥＬパネル（発光装置）について説明する。
本実施形態における有機ＥＬパネル１は、アクティブマトリックス型のカラー有機ＥＬパネルであって、図１に示すように、平面視でほぼ矩形の素子基板２を備えている。
素子基板２の中央部分には、図１及び図２に示すように、複数の画素領域１１、データ線１２、走査線１３及び電源線（配線）１４が配置された実表示領域１５が形成されている。電源線１４は、素子基板２の端部まで引き廻されている。また、素子基板２の実表示領域１５の外側には、図１に示すように、データ線駆動回路１６及び走査線駆動回路１７が配置されたダミー領域１８が形成されている。そして、素子基板２のダミー領域１８の外側には、後述する陰極層（第２電極）２２に接続される陰極用配線（配線）１９が配置されている。陰極用配線１９は、電源線１４と同様に、素子基板２の端部まで引き廻されている。この実表示領域１５及びダミー領域１８により、画素部２０が形成されている。
【００１３】
複数の画素領域１１それぞれには、図２に示すように、画素電極となる陽極層（第１電極）２１と、陰極層２２と、陽極層２１及び陰極層２２の間に挟みこまれる発光層２３とが設けられている。これら陽極層２１、陰極層２２及び発光層２３により、有機ＥＬ素子（発光素子）が構成される。また、複数の画素領域１１それぞれには、陽極層２１をスイッチング制御するためのＴＦＴ素子２４、２５と、保持容量２６とが設けられている。
【００１４】
ＴＦＴ素子２４は、ゲートが走査線１３に接続されて、ソースがデータ線１２に接続され、ドレインがＴＦＴ素子２５及び保持容量２６に接続されている。また、ＴＦＴ素子２４は、走査線１３を介して走査線駆動回路１７から供給された走査信号に応じて、データ線１２を介してデータ線駆動回路１６から供給されたデータ信号を保持容量２６に供給する構成となっている。
ＴＦＴ素子２５は、ゲートがＴＦＴ素子２４のドレインに接続され、ソースが電源線１４に接続され、ドレインが陽極層２１に接続されている。そして、ＴＦＴ素子２５は、保持容量２６で保持されたデータ信号に応じてオン・オフ状態が決定され、電源線１４を介して供給される駆動電流を陽極層２１に供給する構成となっている。
データ線１２、走査線１３及び電源線１４は、実表示領域１５内において格子状に配置されている。そして、データ線１２はデータ線駆動回路１６に接続され、走査線１３は走査線駆動回路１７に接続されている。
【００１５】
次に、素子基板２の画素領域１１における詳細な構成について説明する。
素子基板２は、図３に示すように、例えばガラスなどの透光性材料で構成された基板本体３１と、基板本体３１上に積層された素子形成層３２、陽極層２１、発光層２３、陰極層２２及び陰極保護膜３３と、を備えている。
【００１６】
素子形成層３２には、データ線１２、走査線１３及び電源線１４とＴＦＴ素子２４、２５とが適宜の絶縁膜を介して形成されている。
陽極層２１は、図３に示すように、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透光性の導電材料で形成されており、ＴＦＴ素子２５のドレインに接続されている。
発光層２３は、低分子の有機発光色素や高分子発光体のような各種の蛍光物質や燐光物質などの発光物質、例えばＡｌｑ３（トリス（８−キノリノール）アルミニウム）などで形成されている。なお、発光層２３は、電圧の印加により白色に発光するように形成されている。ここで、発光層２３と陽極層２１との間や発光層２３と陰極層２２との間には、正孔注入層や正孔輸送層、電子輸送層などを適宜形成されてもよい。
【００１７】
陰極層２２は、発光層２３側から順に例えば１ｎｍのＬｉＦ（フッ化リチウム）膜及び例えば１００ｎｍのＡｌ（アルミニウム）膜を積層した構成となっている。なお、陰極層２２は、複数の画素領域１１の全域にわたる共通電極となっている。
陰極保護膜３３は、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物、シリコン窒酸化物などのシリコン化合物のような無機化合物で形成されており、製造工程において陰極層２２が腐食することを防止する。
【００１８】
また、素子基板２の上面には、接着層４０によりカラーフィルタ基板４１が貼付されている。カラーフィルタ基板４１は、例えばガラスなどの透光性材料で形成された基板本体４２と、基板本体４２上に形成されたカラーフィルタ層４３及び遮光層４４とを備えている。
カラーフィルタ層４３は、画素領域１１に対応して配置されており、例えばアクリルなどで形成されて各画素領域１１の表示色に対応する色材を含有している。
遮光層４４は、各画素領域１１の縁部に対応して配置されており、各画素領域１１を縁取っている。
なお、基板本体４２の内面側に凹部を設け、この凹部に水や酸素を吸収するゲッター剤（例えば、ＣａＯ、ＢａＯなど）を配置してもよい。
【００１９】
［欠陥検査装置］
次に、本実施形態における欠陥検査装置について簡単に説明する。
欠陥検査装置１００は、図４に示すように、ステージ１０１、光源１０２、移動手段１０３、測定手段１０４、記録手段１０５及び判断手段１０６を備えている。
光源１０２は、光量及び波長が可変な光源であって、ステージ１０１上に載置されている有機ＥＬパネル１の各画素領域１１に対して光を照射するように構成されている。
移動手段１０３は、ステージ１０１上に載置された有機ＥＬパネル１と平行な面内で光源１０２を移動させるように構成されている。そして、移動手段１０３は、光源１０２から光が有機ＥＬパネル１を走査して画素領域１１それぞれを照射するように移動する。
【００２０】
測定手段１０４は、例えば有機ＥＬパネル１の端部に設けられて素子基板２の端部に引き廻された電源線１４及び陰極用配線１９に接続されている。そして、測定手段１０４は、電源線１４と陰極層２２との間に流れる電流を測定するように構成されている。
記録手段１０５は、移動手段１０３及び測定手段１０４それぞれに接続されており、測定手段１０４から光が照射されている画素領域１１における光励起電流の測定値を受信すると共に、移動手段１０３から光が照射されている画素領域１１の位置情報を取得し、画素領域１１の光励起電流の測定値及びその位置情報を対応付けて記録するように構成されている。
判断手段１０６は、記録手段１０５に記録されている測定値と内部に記録されている基準値とを比較し、測定値が基準値の範囲内にあると測定対象の画素領域１１に欠陥がないと判断し、測定値が基準値の範囲外にあると測定対象の画素領域１１に欠陥があると判断するように構成されている。
【００２１】
［欠陥検査方法］
次に、本実施形態の欠陥検査装置１００を用いた有機ＥＬパネル１の欠陥検査方法について説明する。
最初に、有機ＥＬパネル１のすべての画素領域１１を駆動する（図５のステップＳＴ１）。ここでは、データ線１２及び走査線１３に走査信号及びデータ信号を供給する。走査信号を供給するとＴＦＴ素子２４がオン状態になり、データ線１２から供給されるデータ信号が保持容量２６で保持される。そして、保持されたデータ信号によってＴＦＴ素子２５がオン状態になる。これにより、すべての画素領域１１におけるＴＦＴ素子２４、２５がオン状態となる。
【００２２】
続いて、有機ＥＬパネル１に照射する光の光量及び波長を調節する（図５のステップＳＴ２）。ここでは、すべての画素領域１１を駆動した状態で、光源１０２から光を平面状に配置された複数の画素領域１１の１つに照射する。有機ＥＬ素子に光が照射されると、有機ＥＬ素子における発光層２３の構成材料に応じた波長の光によって、光励起電流が発生する。この光励起電流は、例えば電源線１４を通って有機ＥＬパネル１の外方に設けられた測定手段１０４に送られる。測定手段１０４は、伝送された光励起電流の電流量を測定し、その電流量を記録手段１０５に送る。その後、画素領域１１に照射する光の光量や波長を適宜変更しながら電流量を測定し、測定に最適な光量及び波長を設定する。以上のようにして、光の光量及び波長を調節する。
【００２３】
次に、光をすべての画素領域１１に対して走査させる（図５のステップＳＴ３）。
ここでは、まず、光源１０２から光を平面状に配置された複数の画素領域１１の１つに照射し、上述と同様に光励起電流の電流量を記録手段１０５に記録する。また、移動手段１０３は、光源１０２の位置情報を記録手段１０５に供給し、記録手段１０５は、光源１０２が光を照射している画素領域１１の位置を記録する。これにより、光が照射されている画素領域１１の位置とその電流量とのそれぞれの情報は、対応付けられて記録手段１０５に記録される。以上のようにして、複数の画素領域１１のうちの１つに光を照射する。
【００２４】
そして、順に隣接する他の画素領域１１に光を照射して光励起電流の電流量を測定していく。ここでは、移動手段１０３が光源１０２を有機ＥＬパネル１に対して相対的に移動させ、光励起電流の電流量を測定した画素領域１１に隣接する画素領域１１に光を照射し、上述と同様に画素領域１１の位置とその電流量とを対応付けて記録手段１０５に記録する。このような動作を全画素領域１１に対して行い、光源１０２から照射される光を画素領域１１上で走査しながら各画素領域１１の電流を測定する。以上のようにして、すべての画素領域１１に光を照射して光励起電流の電流量を測定する。
【００２５】
続いて、測定した光励起電流の電流量から画素領域１１の欠陥の有無を判断する（図５のステップＳＴ４）。
ここでは、記録手段１０５に記録された１つの画素領域１１における光励起電流の電流量とこの画素領域１１の周囲の画素領域１１における光励起電流の電流量である基準値とを比較し、比較された電流量に対応する画素領域１１における欠陥の有無を判断する。このとき、例えば陽極層２１及び陰極層２２が短絡している場合には、発光層２３光励起電流が測定されない。また、発光層２３が設計値と異なる場合や発光層２３の構成材料が変質した場合には、光励起電流の電流量が設計どおりに発光層２３を形成した場合と異なる。したがって、画素領域１１を構成する有機ＥＬ素子の状態に応じて光励起電流の電流量が増減するため、光励起電流の電流量から欠陥の有無を判断できる。そして、判断手段１０６は、すべての画素領域１１における欠陥の有無の判断結果を出力する。以上のようにして、画素領域１１の欠陥の有無を判断する。
以上のようにして、有機ＥＬパネル１の欠陥検査を行う。
【００２６】
以上のように、本実施形態における欠陥検査装置１００では、有機ＥＬ素子に発生する光励起電流を測定することによって欠陥の有無を判断するため、画素領域１１内の微少領域の欠陥検査が可能となる。また、光励起電流が陽極層２１及び陰極層２２間に流れるため、有機ＥＬパネル１に別途他の測定回路などを形成することなく容易に光励起電流を測定できる。
さらに、移動手段１０３を用いて画素領域１１それぞれに光を走査しながら照射することで、照射されている画素領域１１とこの画素領域１１における励起電流量とを対応付けることができ、欠陥を有する画素領域１１の位置の特定が容易に行える。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、光源は、光の照射によって発光素子に光励起電流を生じさせることができれば、白色光や発光素子それぞれに対して集光できるハロゲン光源など、他の光を照射する光源であってもよく、波長や光量が調節できない光源であってもよい。
また、有機ＥＬパネルは、アクティブマトリックス型の有機ＥＬパネルとなっているが、これに限られない。
そして、光学装置は、有機ＥＬパネルで構成されているが、ラインヘッドに用いられる有機ＥＬパネルであってもよく、第１及び第２電極間に電圧を印加することによって発光層を発光させる発光素子を複数備える光学装置であれば、例えば複数のレーザ素子がアレイ状に配置された光学装置やＬＥＤがアレイ状に配置された光学装置など、他の光学装置であってもよい。
【００２８】
また、移動手段は、光源を移動させることによって光源からの光を複数の発光素子上に走査して照射しているが、光源とステージ上に載置された光学装置とを相対的に移動させて光源からの光を走査できれば、ステージを移動させてもよく、光源及びステージの双方を移動させてもよい。
そして、電源線及び陰極線は、素子基板の端部まで引き廻されているが、素子基板に別途測定手段を形成する必要がなければ、素子基板の端部まで引き廻されていなくてもよい。
さらに、基準値は、欠陥の有無を判断する１つの画素領域の周囲の画素領域における光励起電流としているが、あらかじめ判断手段に記録された値を基準値としてもよい。
【００２９】
また、欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法では、有機ＥＬパネルのすべての画素領域におけるＴＦＴ素子をオン状態とした後に各画素領域に光を照射しているが、光励起電流を測定することによって欠陥を有する画素領域の位置を特定できれば、他の方法であってもよい。例えば、すべての画素領域に対して一度に光を照射し、データ信号及び走査信号をデータ線及び走査線それぞれに対して適宜供給して測定したい画素領域におけるＴＦＴ素子をオン状態とすることで、測定対象の画素領域における光励起電流を測定してもよい。このようにすることで、光源及び有機ＥＬパネルを相対的に移動させることなく画素領域の欠陥の有無を判断できる。このとき、光源及び有機ＥＬパネルを相対的に移動させる移動手段を設ける必要がない。
【符号の説明】
【００３０】
１  有機ＥＬパネル（発光装置）、１４  電源線（配線）、１９  陰極用配線（配線）、２１  陽極層（第１電極）、２２  陰極層（第２電極）、２３  発光層、１００  欠陥検査装置、１０２  光源、１０３  移動手段、１０４  測定手段、１０６  判断手段
【図１】
2010231928.tif 000003
【図２】
2010231928.tif 000004
【図３】
2010231928.tif 000005
【図４】
2010231928.tif 000006
【図５】
2010231928.tif 000007