(57)【要約】      （修正有）【課題】光学測定器による測定可能な最小面積よりも小さな発光面積を有する発光素子を備え、その発光特性を検査するに際して好適な構成を提供する。【解決手段】Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を発光する発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂがそれぞれ基板１上に直線状に形成されており、その配列パターンの長手方向両端には、モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢが形成されている。前記モニタ用発光素子は、その形成面積が発光領域を形成する前記発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの個々に比較して遥かに大きな面積となるように構成されている。前記個々の発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの発光特性は、形成面積が大きなモニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢを用いて測定され、これにより、同一基板上に配列された発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂが所定の規格内にあるか否かが検証される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を配列することで発光領域を形成し、当該発光領域に配列された前記発光素子を利用して感光体に対する露光もしくは画像表示を行う発光装置であって、
前記発光領域外に感光体に対する露光もしくは画像表示に寄与しないモニタ用発光素子を少なくとも１つ備え、前記モニタ用発光素子の発光面積が、前記発光領域に配列された個々の発光素子の発光面積よりも大きく形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記モニタ用発光素子は、前記発光領域に配列された発光素子と同一の層構造に構成されていることを特徴とする請求項１に記載された発光装置。
【請求項３】
前記モニタ用発光素子は、前記発光領域に配列された発光素子の発光色に応じて、少なくとも２種類以上備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された発光装置。
【請求項４】
前記モニタ用発光素子と前記発光領域に配列された発光素子とは、個別に発光制御できるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発光装置。
【請求項５】
前記モニタ用発光素子に所定の電流を供給することにより、前記発光領域に配列された発光素子における順方向電圧に対応する電圧を得ることができるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発光装置。
【請求項６】
前記モニタ用発光素子と前記発光領域に配列された発光素子とは、それぞれに独立した封止空間を有する封止部材によって封止されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された発光装置。
【請求項７】
前記発光領域に配列された発光素子には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を発光する素子が含まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載された発光装置。
【請求項８】
前記モニタ用発光素子と前記発光領域に配列された発光素子とは、有機ＥＬ素子により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載された発光装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載された発光装置における前記発光領域に配列された発光素子の発光特性を検査する検査方法であって、
前記モニタ用発光素子に対して駆動電流を供給して発光駆動させる発光駆動工程と、
発光状態の前記モニタ用発光素子からの光を取り込んで、光計測手段による発光特性を測定する測定工程と、
を実行することを特徴とする発光装置の検査方法。
【請求項１０】
複数のモニタ用発光素子における各モニタ用発光素子毎に、前記発光駆動工程と測定工程とを個別に実行することを特徴とする請求項９に記載された発光装置の検査方法。
【請求項１１】
前記測定工程の終了後に、前記発光領域を形成した基板より前記モニタ用発光素子を形成した基板を切除する切除工程をさらに実行することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載された発光装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の発光素子を基板面に配列することで発光領域を形成し、当該発光領域に配列された前記発光素子を利用して、例えば感光体に対する露光もしくは画像表示を行う発光装置に関し、特に製造工程において前記発光素子の発光特性を検査する場合において好適な構成を具備した発光装置とその発光特性の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば感光体上に潜像を書き込むための露光方式としては、高速化、小型化、高信頼性などの観点から従来よりＬＥＤアレイ方式が多用されている。このＬＥＤアレイ方式に利用される露光ディバイスとしては、多数の微小な発光ダイオードを基板上に直線状に配列した構成のものが利用される。この場合、多数の微小な発光ダイオードを一枚の基板上に一度にパターニングすることが不可能であるため、予め個々に形成された微小な発光ダイオードを精度よく基板上に配列させる必要がある。このために、各ＬＥＤチップの配列誤差を少なくするための高精度な実装技術が必要となり、これに伴い製造コストが高騰するなどの問題点を抱えている。
【０００３】
そこで、前記した露光装置において、ＬＥＤに代わる露光ディバイスとして有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた例が、次に示す特許文献１および２などに開示されている。これによれば、有機ＥＬによる発光素子が基板面に直線状に配列させた構成とされ、一枚の基板上に前記発光素子をパターニング化させることが可能である。このために、前記したようなＬＥＤチップを直線状に多数配列させる際の実装上の困難さが避けられ、低コスト化を図ることができる。
【特許文献１】特開平９−２２６１７１号公報
【特許文献２】特開平９−２２６１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は、前記した露光装置に用いられる露光ディバイスとして、有機ＥＬ素子を採用した構成例を示している。すなわち、基板１上にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を発光する有機ＥＬ素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂがそれぞれ直線状に配列されると共に、これらは互いに隣接して配置されている。すなわち、隣接する各Ｒ，Ｇ，ＢのＥＬ素子によってカラー発光素子を構成し、このカラー発光素子が直線状に配列された構成にされている。
【０００５】
図２は前記した１つの有機ＥＬ素子の積層構造の例を示したものである。この有機ＥＬ素子は、基本的にはガラス等の透明基板１上に、例えばＩＴＯによる透明電極（陽極）２と発光機能層３、およびアルミ合金などによる金属電極（陰極）４とが順次積層されることで構成されている。
【０００６】
そして、前記発光機能層３は有機化合物による単一の発光層３ａ、あるいは有機正孔輸送層３ｂと発光層３ａによる二層構造、または有機正孔輸送層３ｂと発光層３ａおよび有機電子輸送層３ｃからなる三層構造、さらには前記透明電極２と正孔輸送層３ｂとの間に正孔注入層３ｄを、また前記金属電極４と電子輸送層３ｃとの間に電子注入層３ｅを挿入した多層構造になされる場合もある。そして、前記発光機能層３において発生する光は、矢印で示したように前記透明電極２および透明基板１を介して外部に導出される。
【０００７】
ところで、図１に示した構成の露光装置においては、その製造過程における検査工程において、各Ｒ，Ｇ，Ｂを発光するＥＬ素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの個々における発光特性を測定する測定工程が実行される。その測定工程としては、例えば色彩計測器等の光学測定器を用いてＲ，Ｇ，Ｂの各色のＥＬ素子による色度、輝度、色温度等が所定の範囲内であるか否かが検証される。
【０００８】
図３は前記した色彩計測器により素子の発光特性を測定する例を説明するものである。すなわち、被測定面（ＥＬ素子による発光面）１１からの光は対物レンズ１２および固定絞り１３を介して射出立体角Ωが設定される。そして、固定絞り１３を介した光はリレーレンズ１４により平行光線になされ、視感度補正フィルタ１５を介して光電変換器１６に入射される。なお、前記視感度補正フィルタ１５は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のＥＬ素子の測定に対応して例えばターレット回転により選択されるように構成されている。
【０００９】
ところで、前記した露光装置においては益々その高解像度化の要求が高まり、これに伴い露光ディバイスとしての前記有機ＥＬ素子単体の発光面積はより微小化され、これが高密度に配列された構成が求められるようになっている。したがって、図３に示した色彩計測器などにより測定可能な被測定面の最小面積よりも、測定対象である発光素子単体の面積が小さくなる場合には、素子の正確な発光特性を測定することが不可能になる。
【００１０】
すなわち、図１に示す符号Ａは前記光学測定器による測定可能な最小面積の例を示しており、これに対して四角で区切られた素子単体の発光面積は、符号Ａで示された測定可能な最小面積よりも小さな面積となる。この様な技術的な課題に対処するために複数の素子を同時に点灯させることで、測定可能な面積Ａに対応した点灯領域を作ることも考えられるが、図１に示したように列毎に発光色が異なる前記した露光装置に用いられる発光装置においては、前記した手段を採用することも不可能となる。
【００１１】
この発明は、前記した問題点に着目してなされたものであり、光学測定器による測定可能な最小面積よりも小さな発光面積を有する発光素子を備えた例えば露光装置に適用される発光装置において、その発光特性を検査するに際して好適な構成を具備した発光装置とその発光特性の検査方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる発光装置の好ましい形態は、請求項１に記載のとおり、複数の発光素子を配列することで発光領域を形成し、当該発光領域に配列された前記発光素子を利用して感光体に対する露光もしくは画像表示を行う発光装置であって、前記発光領域外に感光体に対する露光もしくは画像表示に寄与しないモニタ用発光素子を少なくとも１つ備え、前記モニタ用発光素子の発光面積が、前記発光領域に配列された個々の発光素子の発光面積よりも大きく形成されている点に特徴を有する。
【００１３】
また、前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる検査方法は、請求項９に記載のとおり、前記した構成の発光装置における前記発光領域に配列された発光素子の発光特性を検査する検査方法であって、前記モニタ用発光素子に対して駆動電流を供給して発光駆動させる発光駆動工程と、発光状態の前記モニタ用発光素子からの光を取り込んで、光計測手段による発光特性を測定する測定工程とを実行することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明にかかる発光装置およびその検査方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態においては、すでに説明した各図に示す構成要素と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。
【００１５】
図４に示す実施の形態においてはＲ，Ｇ，Ｂの各色を発光する有機ＥＬによる発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂがそれぞれ直線状に、かつ互いに隣接して基板１上に積層されることにより形成されている。すなわち、この発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂによって発光領域を形成しており、これらが前記したように感光体に対する露光ディバイスとして機能することになる。
【００１６】
一方、前記した発光領域を形成する素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの配列パターンの長手方向両端には、モニタ用発光素子が同じく基板１上に積層されることにより形成されている。この図４に示す実施の形態においてはＲ，Ｇ，Ｂの各色に対応するモニタ用発光素子としてＥＲ，ＥＧ，ＥＢが基板１上に積層形成されており、これらは発光領域を形成する前記素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂと同一の層構造に構成されている。
【００１７】
すなわち、前記モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢと、発光領域を形成する発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂとは有機ＥＬ素子により構成され、同一の成膜工程において同時に基板１上に形成されている。したがって、モニタ用発光素子と発光領域を形成する発光素子とはＲ，Ｇ，Ｂの各色毎において電気的な特性を揃えることができ、その発光駆動電流に対する輝度特性および順方向電圧などについて、それぞれ略同一の温度依存特性および経時変化の特性を持たせたものとすることができる。
【００１８】
加えて、前記モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢは、その成膜面積が発光領域を形成する前記発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの個々に比較して遥かに大きな面積となるように構成されている。これにより、モニタ用発光素子は図３に基づいて説明した光学的な測定器による測定可能な最小面積Ａよりも大きな発光面積になされている。なお、前記した発光素子の光学的な特性を測定するためには、前記モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢと前記発光領域に配列された発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂとは、個別に発光制御できるように構成されていることが望ましい。
【００１９】
前記した構成を利用して発光素子の光学的な特性を測定するには、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色毎のモニタ用発光素子に対して個別に駆動電流を供給して発光駆動させると共に、この時のモニタ用発光素子からの光を取り込んで、例えば図３に示した形態の光計測手段により発光特性（例えば前記した色度、輝度、色温度等）を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色毎に測定する工程が実行される。これにより、同一基板上に配列された発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの発光特性が所定の規格内にあるか否かを検証することができる。
【００２０】
前記モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢは、前記したように発光素子の光学的な特性を検証することに利用できるだけでなく、前記各モニタ用発光素子に所定の定電流を供給した場合に発生する順方向電圧を利用することで、各発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの温度依存性および経時変化に基づく輝度特性を補償するために利用することができる。図５はこれを実現させる一例を説明するものである。
【００２１】
符号１はすでに説明した発光装置を構成する基板を示しており、これには前記したとおり、モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢが配置されている。また、発光領域を形成する発光素子Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂはそれぞれｎ個配列されており、説明の便宜上、これらに１〜ｎの符号を付けて示している。
【００２２】
一方、モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢにそれぞれ定電流を供給する定電流源ＩＲ，ＩＧ，ＩＢがそれぞれ備えられ、これら定電流源より各モニタ用発光素子に定電流を供給した時に発生する順方向電圧ＶｆＲ，ＶｆＧ，ＶｆＢが、それぞれサンプルホールド回路８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに供給されるように構成されている。そして、前記各サンプルホールド回路８Ｒ，８Ｇ，８Ｂによってホールドされた順方向電圧ＶｆＲ，ＶｆＧ，ＶｆＢは、各ＤＣ−ＤＣコンバータ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに対してそれぞれ制御電圧として供給されるように構成されている。
【００２３】
前記各ＤＣ−ＤＣコンバータ９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、前記各サンプルホールド回路８Ｒ，８Ｇ，８Ｂによりそれぞれホールドされた順方向電圧ＶｆＲ，ＶｆＧ，ＶｆＢに基づいて、各発光素子Ｅｒ１〜Ｅｒｎ，Ｅｇ１〜Ｅｇｎ，Ｅｂ１〜Ｅｂｎに対して供給する駆動電圧の値を制御するように機能する。すなわち、コンバータ９Ｒからは前記ＶｆＲに基づいて駆動電圧ＶＨＲが出力され、コンバータ９Ｇからは前記ＶｆＧに基づいて駆動電圧ＶＨＧが出力され、同様にコンバータ９Ｂからは前記ＶｆＢに基づいて駆動電圧ＶＨＢが出力される。なお、前記各ＤＣ−ＤＣコンバータはバッテリを一次側電源とする昇圧型のコンバータを構成している。
【００２４】
前記した構成によると、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する各モニタ用発光素子ＥＲ，ＥＧ，ＥＢにおける順方向電圧ＶｆＲ，ＶｆＧ，ＶｆＢに基づいて、同じくＲ，Ｇ，Ｂに対応する各発光素子Ｅｒ１〜Ｅｒｎ，Ｅｇ１〜Ｅｇｎ，Ｅｂ１〜Ｅｂｎに対して供給される駆動電圧の値ＶＨＲ，ＶＨＧ，ＶＨＢが個々に制御されるので、Ｒ，Ｇ，Ｂごとに動作温度および経時変化に対応した適切な補償動作を実現させることができる。
【００２５】
ところで、図４に示した構成による有機ＥＬ素子を用いた発光装置においては、ＥＬ素子自体が大気中の湿気を受けて酸化され易く、発光特性を劣化させるという問題を抱えている。そこで、この種の発光装置においてはＥＬ素子を基板との間で封止部材によって封止する構成が採用される。
【００２６】
図６は、その構成を断面図で示したものであり、これは図４に示す発光装置の上面を封止部材によって封止した構成において、中央で切断した状態の縦断面図で示している。なお、図６に示す構成においてはすでに説明した各モニタ用発光素子をＥＲ，Ｇ，Ｂとして示しており、また発光領域に配列された各発光素子をＥｒ，ｇ，ｂとして示している。この図６に示す構成においては、モニタ用発光素子と発光領域に配列された発光素子とは、それぞれに独立した封止空間を有する封止部材５によって、基板１との間において封止されている。なお符号５ａは、モニタ用発光素子と発光領域との間を区画する隔壁を示しており、符号６は封止部材５と基板１との間に介在された接着剤を模式的に示している。
【００２７】
そして前記モニタ用発光素子を、図５に示したように温度および経時変化に基づく輝度補償のために利用する構成の発光装置においては、図６に示した封止構成の状態で、そのまま利用することができる。また製造工程において前記モニタ用発光素子を発光特性の計測のみに利用する場合においては、前記測定工程の実行後に前記モニタ用発光素子を形成した基板１および封止部材５の一部を切除するようになされる。
【００２８】
図６に示す矢印は、その切除部分を示すものであり、矢印で示す部分よりモニタ用発光素子の配置領域を切除することにより、発光領域を残した図７に示す発光装置として利用することができる。図７に示した構成によると、封止部材５に形成された前記隔壁５ａが、モニタ用発光素子の配置領域の切除後の封止を行うように作用する。
【００２９】
なお、以上説明した実施の形態においては、モニタ用発光素子を発光素子の配列パターンにおける長手方向の両端にそれぞれ形成しているが、これはいずれか一方のみに形成されていてもよい。また前記モニタ用発光素子は、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応してそれぞれ形成されているが、これは発光領域に配列された発光素子の発光色に応じて、少なくとも２種類備えられた構成にされる場合もある。さらに、以上説明した実施の形態においては、露光装置に用いる発光装置として説明しているが、前記した構成は表示装置として利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】露光装置に用いられる露光ディバイスとして、有機ＥＬ素子を採用した構成例を説明する平面図である。
【図２】有機ＥＬ素子の積層構成の例を説明する断面図である。
【図３】発光素子の発光特性を測定する例を説明する模式図である。
【図４】この発明にかかる発光装置の実施の形態を示す平面図である。
【図５】図４に示す発光装置を利用した駆動回路の例を説明するブロック図である。
【図６】図４に示す発光装置に封止部材を装着した状態の断面図である。
【図７】図６に示す構成よりモニタ用発光素子部分を切除した発光装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１                基板
２                透明電極（陽極）
３                発光機能層
４                金属電極（陰極）
５                封止部材
５ａ              隔壁
６                接着剤
ＥＲ，ＥＧ，ＥＢ  モニタ用発光素子（有機ＥＬ素子）
Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂ  発光素子（有機ＥＬ素子）
【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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【図７】
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