(57)【要約】【課題】  有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の測定において、誤差電流を除去し、測定対象のピクセルの発光にのみに係わる電流を得ること、測定電流を測定レンジ内に設定して、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の正確精度を高めること。【解決手段】  有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路７は、検査用駆動パターンによって駆動される有機ＥＬパネルの各ピクセルに流れる電流を入力し、当該電流の直流オフセットを抽出する抽出手段７ａと、入力電流から当該直流オフセット分を差し引く演算手段７ｂとを備える。抽出手段７ａにより直流オフセットを求め、演算手段７ｂにより測定対象のピクセルから得られる電流から差し引くことによって、誤差電流を除去し、測定対象のピクセルの発光にのみに係わる電流を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査用駆動パターンによって駆動される有機ＥＬパネルの各ピクセルに流れる電流を入力し、
当該電流の直流オフセットを抽出する抽出手段と、
入力電流から当該直流オフセットを差し引く演算手段とを備えることを特徴とする、有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路。
【請求項２】
前記演算手段は、入力電流から差し引く量を調整することにより前記入力電流の測定レンジを設定することを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路。
【請求項３】
有機ＥＬパネルに検査用駆動パターンを出力する検査用駆動パターン出力部と、
前記有機ＥＬパネルの各ピクセルに流れる電流を測定する電流測定部と、
前記電流測定部で測定した電流値をデータ処理するデータ処理部とを備え、
前記電流測定部は、前記請求項１又は２に記載の有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路の出力信号を入力電流として測定を行うことを特徴とする、有機ＥＬパネル検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬディスプレイなどに用いられる有機ＥＬパネルにおいて、有機ＥＬパネルを検査する際の測定信号の処理回路、及び有機ＥＬパネル検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬパネルは、複数本の走査線と信号線をマトリックス状に配列し、各線の交差部にピクセルを配置している。各ピクセルは、走査線及び信号線によりスイッチ動作するスイッチ回路と、電源ラインから一定の所定電圧の印加を受けて定電流を供給する定電流回路と、定電流回路に接続される有機ＥＬ画素とを備え、スイッチ回路で選択されたピクセルの有機ＥＬ画素は定電流回路からの電流供給によって発光する。
【０００３】
このような有機ＥＬディスプレイを評価するために、検査信号で有機ＥＬパネルを駆動して、パネルの点灯状態を目視、あるいはＣＣＤカメラ等の撮像装置によって観察する方法が知られているが、評価者の個人差や同一人であっても評価基準が変動するなどにより評価結果にばらつきが生じるという問題が指摘されている。
【０００４】
このような課題に対して、有機ＥＬディスプレイの画素に流れる電流を測定することで有機ＥＬディスプレイの評価を行う評価装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開２００２−４００７４号公報
【特許文献２】特開平１０−３２１３６７号公報
【特許文献３】特開２００３−１７２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の有機ディスプレイの評価装置では、目視やＣＣＤカメラによる点灯検査の課題であった、ピクセル毎の明るさの定量化や微小な明るさの差異の検出の困難性や、ＣＣＤカメラにおける光量から電気量への信号変化時のロス等を解決することができる。
【０００６】
しかしながら、本出願の発明者は、評価装置によって各ピクセルに流れる電流を測定する際、測定電流には、当該ピクセルの発光に基づく電流の他に誤差分が含まれることがあり、当該誤差分は他のピクセルからの発光に起因して発生する電流であることを見出した。
【０００７】
この他のピクセルにおける発光は、有機ＥＬパネルの電気的な検査において、駆動クロックが通常の表示レートよりも遅い場合や、ライン中における非表示時間が長く１画面の描画に時間がかかるなどの場合に、有機ＥＬパネルのピクセルが緩やかに発光する現象によるものであることを見出した。
【０００８】
この測定対象以外のピクセルが発光すると、この発光は測定対象のピクセルに入射し、この入射光によって当該測定対象のピクセルに電流が流れることになる。この電流は、本来測定しようとしている測定電流にとって誤差分となるため、正確な電流測定が困難となり、有機ＥＬパネルの検査精度を低下させる原因となる。
【０００９】
通常、測定装置は回路特性等によって所定の測定レンジを備え、測定レンジを越える入力については上限あるいは下限の値に一律に対応付けてしまうため、正確な測定が困難となる。
【００１０】
測定対象以外のピクセルの発光による誤差分は測定電流のベース部を変動させるため、測定装置が備える測定レンジの範囲をはずれる可能性があり、この測定レンジの点からも正確な測定が困難となる。
【００１１】
また、上記の他にも、直流電源による発光や太陽光などが有機ＥＬパネルに入射すると、これらの外光によって有機ＥＬ素子が発電して測定に誤差が生じたり、有機ＥＬパネルの不良によって指定以外の有機ＥＬセルが発光すると、その発光素子は一定のレベルで発光を続け、その電流が測定に影響を与えるなどといった誤差要因がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題を解決し、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の測定において、誤差電流を除去し、測定対象のピクセルの発光にのみに係わる電流を得ることを目的とする。
【００１３】
また、測定電流を測定レンジ内に設定して、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の正確精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を解決するために、本出願の発明者は、ピクセルから得られる電流において、他のピクセルの発光による電流によって生じる電流は、測定対象のピクセルに起因する測定目的である電流にとって直流のオフセットであることを見出し、この直流オフセットを求め、測定対象のピクセルから得られる電流から差し引くことによって、誤差電流を除去し、測定対象のピクセルの発光にのみに係わる電流を得る。
【００１５】
本発明は、有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路の態様、及び当該補償回路を備えた有機ＥＬパネル検査装置の態様とすることができる。
【００１６】
本発明の有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路は、検査用駆動パターンによって駆動される有機ＥＬパネルの各ピクセルに流れる電流を入力し、当該電流の直流オフセットを抽出する抽出手段と、入力電流から当該直流オフセット分を差し引く演算手段とを備える構成とする。
【００１７】
測定対象のピクセルから得られる電流には、当該測定対象のピクセルの発光に係わる電流分と、他のピクセルの発光が測定対象のピクセルに影響して発生する電流分とを含んでいる。この他のピクセルに発光に因る電流分はパネル内ではほぼ均一であり、時間的な変化が少ないという特性を備えているため、測定対象のピクセルから得られる電流中において直流オフセット分として現れる。
【００１８】
一方、検査用駆動パターンの駆動によってピクセルに流れる電流は、検査用駆動パターンに応じた変化分を対応している。
【００１９】
本発明の抽出手段は、測定対象のピクセルから得られる電流から当該電流の直流オフセットを抽出する。この直流オフセット分は他のピクセルの発光に因る電流分である。
【００２０】
さらに、本発明の演算手段によって、入力電流から抽出手段で抽出した直流オフセットを差し引くと、測定対象のピクセルの発光にのみに係わる電流が得られ、検査用駆動パターンに応じた変化分のみを得ることができる。この変化分により、測定対象のピクセルの検査を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の演算手段はオフセットを補償する他に、入力電流から差し引く量を調整することによって入力電流の測定レンジを設定することができ、測定電流を測定レンジ内に設定して、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の正確精度を高める。
【００２２】
本発明の他の態様は有機ＥＬパネル検査装置の態様であり、有機ＥＬパネルに検査用駆動パターンを出力する検査用駆動パターン出力部と、有機ＥＬパネルの各ピクセルに流れる電流を測定する電流測定部と、電流測定部で測定した電流値をデータ処理するデータ処理部とを備えた構成とし、電流測定部は、本発明の有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路の出力信号を入力電流として測定を行う。
【００２３】
本発明の有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路によれば、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の測定において、誤差電流を除去し、測定対象のピクセルの発光にのみに係わる電流を得ることができるため、この有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路を電流測定部に備える有機ＥＬパネル検査装置によれば、測定電流から直流オフセットを除くことで誤差電流を除去し、誤差電流を含まない電流に基づいて測定対象のピクセルを正確に検査することができる。
【００２４】
また、演算手段で測定電流を測定レンジ内に設定することによって、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流を精度良く測定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の有機ＥＬパネル用直流オフセット補償回路、及びこの補償回路を備える有機ＥＬパネル検査装置によれば、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の測定において、誤差電流を除去し、測定対象のピクセルの発光にのみに係わる電流を得ることができ、測定電流を測定レンジ内に設定して、有機ＥＬパネルのピクセルに流れる電流の正確精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
はじめに、本発明のパネル検査装置の概略構成について図１を用いて説明する。
【００２８】
図１において、パネル検査装置１は、有機ＥＬパネル２のピクセルの欠陥検査を行う。なお、ピクセルの欠陥としては、各ピクセルを駆動するＴＦＴアレイの欠陥や各ピクセルが備える有機ＥＬ素子の欠陥が含まれ、本発明のパネル検査装置はこれらの欠陥により各ピクセルに流れる電流変化に基づいて欠陥判定を行う。
【００２９】
パネル検査装置１は、有機ＥＬディスプレイ２に検査用の駆動パターンを与える検査用駆動パターン出力部（図示していない）を備える駆動回路３と、各ピクセルに流れる電流を測定する測定部６と、測定部６で測定した電流をデータ処理して欠陥判定を行うデータ処理部５を備える。
【００３０】
有機ＥＬパネル２は、例えば、データライン（信号線）及びスキャン信号ライン（走査線）の制御・信号ラインを縦方向及び横方向に格子状に配列し、ラインが交差する位置に有機ＥＬ用電極に接続された有機ＥＬ素子を配置して構成され、当該有機ＥＬ用電極はスイッチ回路（ＴＦＴ２ｄ）を介して電圧供給線と接続されて有機ＥＬ素子に駆動電流を供給することで発光動作を行い、スイッチ回路（ＴＦＴ２ｄ）の制御はデータ及びスキャン信号を受けた制御回路により行われる。
【００３１】
有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬパネル２に垂直駆動回路４及び水平駆動回路５を組み込んで構成される。垂直駆動回路４には有機ＥＬパネル２のスキャン信号ラインが接続され、水平駆動回路５には有機ＥＬパネル２のデータラインが接続される。通常、垂直駆動回路４及び水平駆動回路５は、駆動回路３からの駆動信号に基づいて駆動動作を行う。
【００３２】
有機ＥＬパネル２の各ピクセルには、有機ＥＬ素子２ａ及び有機ＥＬ用電極２ｂが配置される。有機ＥＬ素子２ａのアノードはＴＦＴ２ｄ及び有機ＥＬ用電極２ｂを介してデータライン２１に接続され、有機ＥＬ素子２ａのカノードは有機ＥＬ素子カソードライン２４に接続される。データライン２１には駆動回路３からデータ信号電圧が印加され、有機ＥＬ素子カソードライン２４には駆動回路３から０電位あるいは負電圧が接続される。ＴＦＴ２ｄのゲート電極にはＴＦＴ２ｃが接続され、データ信号とスキャン信号で選択されたＴＦＴ２ｃによって駆動し、有機ＥＬ素子２ａに検査信号ライン２３（２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）の検査信号に応じた駆動電流を流し、有機ＥＬ素子２ａを発光させる。
【００３３】
パネル検査装置１は、駆動回路３から検査用駆動パターン出力部（図示していない）で生成した検査用の駆動パターンを水平駆動回路５に送り、水平駆動回路５はシフトレジスタ５ａによってデータラインから有機ＥＬパネル２の各ピクセルに順に信号を送る。測定部６は、各ピクセルに流れる電流を測定し、得られた測定電流値をデータ処理部１０に送る。データ処理部１０は、測定電流値をデータ処理して欠陥判定等を行う。
【００３４】
なお、検査用駆動パターン出力部（図示していない）は、駆動回路３内において生成する駆動信号を加工して駆動パターンを生成する他、検査用駆動パターン出力部を駆動回路から独立して設けて検査用駆動パターン信号を生成し、有機ＥＬパネル２に供給してもよい。
【００３５】
測定部６は、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路７、測定レンジ設定部８、及び電流測定部９を備える。
【００３６】
有機ＥＬ用直流オフセット補償回路７は、有機ＥＬパネル２からの測定電流を入力し、測定電流から直流分のオフセット量を抽出し、測定電流から抽出したオフセット量を差し引くことによって、測定電流から直流オフセット分をキャンセルする。直流オフセット分は、測定対象とするピクセル以外から発生された光により生じる電流分であり、この電流分を測定電流から差し引くことによって測定対象のピクセルのみから生じる電流を求めることができる。
【００３７】
直流オフセットをキャンセルした測定電流は、電流測定部９に送られて電流測定が行われ、さらにデータ処理部１０においてデータ処理を行ってピクセルの欠陥検査等処理を行う。
【００３８】
測定レンジ設定部８は、測定電流のベース分を調整して、測定電流のレンジ範囲が電流測定部９の測定レンジ内となるよう設定を行う。なお、この測定レンジ設定部８は、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路７と組み合わせて構成しても、あるいは独立に構成してもよい。
【００３９】
また、図１では、各ピクセル流れる電流値を測定部６で測定し、得られた測定電流値をデータ処理部１０に送る構成としているが、データ処理部１０は、電流測定部９あるいは測定部６と共通の回路で構成してもよい。
【００４０】
有機ＥＬパネル２の各ピクセルにおいて何れのピクセルが駆動されるかは、水平駆動回路５からのデータラインや垂直駆動回路４からのスキャン信号ラインの信号によって定まる。一方、電流測定部９は、前記各信号で定められて駆動されたピクセルから流れる電流を測定する。
【００４１】
これらの信号の同期は、図示しない制御部によって制御することができ、有機ＥＬパネル２の各ピクセルを駆動する駆動回路（垂直駆動回路４や水平駆動回路５）の動作と、有機ＥＬパネル２の各ピクセルの電流を測定する電流測定部９やデータ処理部１０の動作との同期をとることによって、得られた測定電流値やデータ処理された判定結果とピクセルとの対応付けを行い、有機ＥＬパネルにおける不良箇所の特定を容易とすることができる。
【００４２】
以下、本発明の有機ＥＬ用直流オフセット補償回路について、図２の構成を説明するためのブロック図、図３，４の動作を説明するための信号図を用いて説明する。
【００４３】
図２において、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路７は抽出手段７ａと演算手段７ｂとを備える。抽出手段７ａは、有機ＥＬパネル２からの電流を入力し、入力電流に含まれる直流オフセット分を抽出する。
【００４４】
測定レンジ設定手段８は、有機ＥＬパネルから入力される信号について、信号レベルを調整することによって測定レンジを設定して以後の電流測定部９における信号レベルを測定可能なレンジ範囲内とするために、測定レンジを設定する手段であり、抽出手段７ａに対してオフセット量を調整したり、あるいは演算手段７ｂに対して演算量を調整することで設定を行う。
【００４５】
図３は、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路における電流状態を示しており、図３（ａ）は有機ＥＬパネル２からの入力電流の一例を模式的に示している。入力電流は、検査信号による駆動によって測定対象のピクセルの発光に伴う電流分と、他のピクセルの発光により生じる電流分を含んでいる。ここで、他のピクセルの発光により生じる電流分は入力電流中のオフセット分（図中のＡ）として現れる。抽出手段７ａは、この入力電流からオフセット分Ａを抽出する（図３（ｂ）。
【００４６】
演算手段７ｂは、入力電流と抽出手段７ａの出力であるオフセット分とを入力し、入力電流からオフセット分を差し引く演算処理を行うことによって、測定対象のピクセルの発光に伴う電流分のみを求める。図３（ｃ）は演算手段７ｂの出力を模式的に示しており、入力電流からオフセット分を差し引いて得られる、測定対象のピクセルの発光に伴う電流分を表している。
【００４７】
本発明は、有機ＥＬ用直流オフセット補償の他に、測定レンジの設定を行うことができる。有機ＥＬパネルから得られる電流のレベルは、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路によってオフセットをキャンセルした後の電流であっても、有機ＥＬ素子やその他の素子の特性によって信号レベルが異なる。この信号レベルは、電流測定部９が測定可能なレンジ範囲内に収まるとは限らず、電流測定部９のレンジ範囲を超える信号レベルとなる場合がある。このような場合には、レンジ範囲を超える信号レベルについては一律に上限値として測定されることになり正確な測定が困難となる。
【００４８】
本発明の測定レンジ設定手段８は、有機ＥＬパネルから入力される信号について、信号レベルを調整することによって測定レンジを設定し、以後の電流測定部９において信号レベルを測定可能なレンジ範囲内とする。
【００４９】
ここで、測定レンジ設定手段８は、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路７内の抽出手段７ａあるいは演算手段７ｂに対して設定することができる。抽出手段７ａに対して設定を行う場合には、抽出手段７ａで抽出するオフセット量に対して測定レンジを調整するための調整分を付加し、演算手段７ｂにおいてこの調整分を付加したオフセット量を入力信号から差し引くことで行うことができる。
【００５０】
また、演算手段７ｂに対して設定を行う場合には、演算手段７ｂにおいて入力信号からオフセット分を差し引く際に、測定レンジ設定手段８で設定した調整分についても差し引くあるいは加えることによって行うことができる。
【００５１】
図４は、測定レンジ設定手段によるレンジ設定状態を示している。図４（ａ）は有機ＥＬパネル２からの入力電流の一例を模式的に示している。入力電流は図３（ａ）と同様に、検査信号による駆動によって測定対象のピクセルの発光に伴う電流分と、他のピクセルの発光により生じる電流分を含んでいる。
【００５２】
抽出手段７ａによって求めたオフセット分Ａ（図４（ｂ））を入力電流から差し引くと、図４（ｃ）に示すような直流オフセットを除いた信号分が得られる。ここで、得られた信号のレベルが測定レンジＢ（図中の破線で示す）を越えた場合には、測定レンジの範囲を越える分については電流測定部で測定できないため、通常は上限値あるいは下限値に一律に設定され、信号値は反映されず誤差分となる。
【００５３】
測定レンジ設定手段は信号レベルを調整することによって、図４（ｄ）に示すように測定レンジ内に納め、信号波形の測定を可能とする。図４（ｄ）では、調整分Ｃだけ信号レベルを下げることによって、測定レンジ内に納めている。
【００５４】
次に、図５，６を用いて有機ＥＬ用直流オフセット補償回路、及び測定レンジ設定手段の一回路構成例について説明する。なお、以下で示す構成は一構成例であり、他の構成とすることもできる。
【００５５】
図５に示す構成例は、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路の一部を用いて測定レンジ設定手段を構成する例である。
【００５６】
図５において、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路７は、アンプＡ１で信号増幅した入力信号を抽出手段７ａと演算手段７ｂに入力し、演算手段７ｂには入力信号と共に演算手段７ｂの出力信号を入力する。
【００５７】
抽出手段７ａは、オペレーションアンプＡ２と抵抗及びコンデンサにより構成し、アンプＡ１の出力端を分圧抵抗の一端に接続し、分圧抵抗の分岐端にはコンデンサを並列接続する。分圧抵抗の分岐端をオペレーションアンプＡ２に一つの入力端に接続し、出力端を演算手段７ｂを構成するオペレーションアンプＡ３の一方の入力端（正端子）に接続する。抽出手段７ａのコンデンサは入力信号の直流分を蓄積し、演算手段７ｂに出力する。
【００５８】
演算手段７ｂを構成するオペレーションアンプＡ３において、一方の入力端（負端子）にはアンプＡ１を経た入力信号を入力し、他方の入力端には抽出手段７ａで抽出した入力信号の直流オフセット分を入力する。オペレーションアンプＡ３はこれらの入力の差分を演算して出力する。この演算によりオペレーションアンプＡ３の出力端からは、入力信号から直流オフセット分を差し引いて得られる、有機ＥＬパネルの各ピクセルの発光に関連する電流のみが出力される。
【００５９】
したがって、上記した抽出手段と演算手段との構成により、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路を構成することができる。
【００６０】
また、上記構成において、分圧抵抗の一方を可変抵抗とし、この可変抵抗を調整することによって抽出手段７ａから出力する値を調整可能とすることができる。測定レンジ設定手段８は、この可変抵抗を用いて構成することができ、可変抵抗の抵抗値を調整することによって出力レベルを調整し、出力レベルが後段に接続される電流測定部９の測定レンジ内となるように設定することにより測定レンジを設定することができる。
【００６１】
図６に示す構成例は、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路と別に測定レンジ設定手段を構成する例である。
【００６２】
図６において、有機ＥＬ用直流オフセット補償回路７は、図５に示す構成と同様の構成とすることができる。図６に示す構成例において、測定レンジ設定手段８は、一端に電源（図示していない）を接続する分圧抵抗とし、分岐端で得られる電圧を演算手段７ｂを構成するオペレーションアンプＡ３の一方の端子（図中の正端子）側に入力する構成であり、分圧抵抗を構成する抵抗の一方を可変抵抗とし、この可変抵抗を調整することによって出力レベルを調整し、出力レベルが後段に接続される電流測定部９の測定レンジ内となるように設定することにより測定レンジを設定する。この動作は、前記した図５と同様とすることができる。なお、図５，６で示した回路構成は一例であり、他の回路構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のパネル検査装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ用直流オフセット補償回路２の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ用直流オフセット補償回路における電流状態を示す図である。
【図４】本発明の測定レンジ設定手段によるレンジ設定状態を示す図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ用直流オフセット補償回路、及び測定レンジ設定手段の一回路構成例を説明するための図である。
【図６】本発明の有機ＥＬ用直流オフセット補償回路、及び測定レンジ設定手段の他の回路構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…有機ＥＬパネル検査装置、２…有機ＥＬパネル、２ａ…有機ＥＬ素子、２ｂ…有機ＥＬ電極、２ｃ，２ｄ…ＴＦＴ、３…駆動回路、４…垂直駆動回路、５…水平駆動回路、５ａ…シフトレジスタ、６…測定部、７…有機ＥＬ用直流オフセット補償回路、８…測定レンジ設定部、９…電流測定部、１０…データ処理部、２１…データライン、２２…スキャン信号ライン、２３（２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）…検査信号ライン、２４…有機ＥＬ素子カソード・電圧ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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