(57)【要約】【課題】発光ディスプレイ装置の発光素子を点灯後、その輝度が収束して安定する以前において、安定輝度値を精度よく推計することができる輝度測定装置および測定方法を提供すること。【解決手段】発光ディスプレイ装置の点灯後、輝度値が安定する前の時点においてワーク７の輝度を少なくとも１回実測するための輝度測定部１と、輝度測定部１によって実測された輝度値を記憶するための記憶部４と、記憶部４に記憶された輝度値に基づいて予測安定輝度値を演算推計するための演算部５と、演算部５によって演算推計された予測安定輝度値もしくは予測安定輝度値に基づく良品判定結果を少なくとも表示するための表示部６とを備える構成とされる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子アレイにおける被測定部位の輝度を測定し、該発光素子アレイにおける安定輝度状態の予測値を求める輝度測定装置であって、
前記発光素子アレイの点灯後から、安定輝度状態に至る前の時点において、前記被測定部位の輝度を少なくとも１回実測する輝度測定部と、
前記輝度測定部によって実測された輝度情報を記憶する輝度情報記憶部と、
前記輝度情報記憶部に記憶された前記輝度情報に基づいて、予測安定輝度値を演算推計する演算部と、
前記演算部によって演算推計された予測安定輝度値もしくは予測安定輝度値に基づく前記発光素子アレイの良否判定結果を少なくとも表示する表示部と
を備えたことを特徴とする輝度測定装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記発光素子アレイの点灯後から、前記輝度測定部により輝度を実測するまでの経過時間を関数として、前記予測安定輝度値を関数演算することを特徴とする請求項１に記載された輝度測定装置。
【請求項３】
前記発光素子アレイにおける被測定部位の輝度を、輝度測定部によって実測する際の環境温度もしくは発光素子アレイの表面温度を測定する温度測定部がさらに備えられ、前記温度測定部によって得られる温度情報に基づいて、前記演算部において実行される関数演算に利用されるパラメータが変更されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された輝度測定装置。
【請求項４】
前記発光素子アレイの個々の仕様もしくは動作設定条件に基づく発光素子アレイの型式に基づいて、前記演算部において実行される関数演算に利用されるパラメータが変更されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載された輝度測定装置。
【請求項５】
前記演算部において実行される関数演算に利用される各パラメータが、パラメータ記憶部に予め格納されており、輝度測定を実行する前記発光素子アレイの個々の型式に応じて、前記関数演算に利用される各パラメータがパラメータ記憶部から呼び出されて採用され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のいずれかに記載された輝度測定装置。
【請求項６】
発光素子アレイにおける被測定部位の輝度を測定し、該発光素子アレイにおける安定輝度状態の予測値を求める輝度測定方法であって、
前記発光素子アレイの点灯後から、安定輝度状態に至る前の時点において、前記被測定部位の輝度を、輝度測定部によって少なくとも１回実測するステップと、
前記輝度測定部によって実測された輝度情報を輝度情報記憶部に記憶させるステップと、
前記輝度情報記憶部に記憶された前記輝度情報に基づいて、演算部によって予測安定輝度値を演算推計するステップと、
前記演算部によって演算推計された少なくとも予測安定輝度値もしくは予測安定輝度値に基づく前記発光素子アレイの良否判定結果を表示部において表示するステップ
とが実行されることを特徴とする輝度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光素子アレイを対象とした輝度測定装置および測定方法に関し、例えば有機ＥＬディスプレイ装置が安定輝度状態に至った場合における予測安定輝度状態を推計することができる輝度測定装置および測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子アレイの量産工程においては、生産ラインでの品質保証検査等における検査項目の一つとして、発光素子アレイの発光輝度を測定し、その値が良品と判断される仕様内にあるか否かを検査している。例えば、特許文献１には放電型発光ディスプレイ装置の輝度測定を行う手段が示されている。この特許文献１に示されたように特に発熱を伴うような発光素子においては、発光素子の点灯後において、その輝度が安定するまでには暫く時間を要するという問題がある。
【０００３】
そこで、特許文献１に示された輝度測定装置においては、早急に発光輝度を安定状態に至らせるために、全ての発光小室を同時に発光させるようにし、これにより安定した発光輝度状態を短時間のうちに実現させるようにしている。一方、前記したように全ての発光小室を同時に発光させた場合には、発光小室ごとの輝度を個々に把握することが困難になるために、特許文献１に示された装置においては、輝度測定結果と予め求められた各発光小室間の漏光係数とからマトリックス演算により、個々の有効輝度を求めるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２８２７３２号公報（段落００１４〜００１６、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したように全ての発光小室を同時に発光させるような手段を採用したとしても、発光素子の輝度が全て安定するまでは相当の時間を要することになる。それ故、生産ライン等において個々に良品チェックを実行するには相当な無理が生じ、前記した特許文献１に示された輝度測定装置においては、解決されるべき課題が存在している。
【０００６】
例えば、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光素子として用いたディスプレイ装置においては、小型化のためにＥＬ素子を配列したパネル上に、前記ＥＬ素子を駆動する半導体ドライバーＩＣも搭載した構成になされる。このような構成によると、ＥＬ素子からの発熱はほとんどないものの、前記半導体ドライバーＩＣの発熱によりＥＬ素子部を含むパネル全体の温度が上昇する。
【０００７】
したがって、有機ＥＬ素子を発光素子として用いたディスプレイ装置においても、前記した放電型発光ディスプレイ装置と同様な発光輝度特性を有することになり、同様な課題が存在することが認識できる。すなわち、有機ＥＬディスプレイ装置においては、ＥＬ素子の点灯後の輝度推移曲線は図１のように表すことができる。なお、図１に示された縦軸はＥＬ素子による発光輝度を示し、横軸はＥＬ素子を点灯させた後の経過時間を示している。
【０００８】
この図１に示されたようにＥＬ素子の発光輝度が一定の収束輝度値（これを、安定輝度値と呼ぶこともある。）となるまでには、数十分から一時間程度という長い時間を要する。したがって、前記したような有機ＥＬ素子を用いた発光ディスプレイ装置においては、発光素子の輝度が安定するのを待って製品の輝度測定を行うことは、量産時の検査工程におけるスループット効率を大幅に低下させてしまい、もはや現実的ではない。
【０００９】
そこで、本件の発明者は有機ＥＬ素子を用いた発光ディスプレイ装置の点灯後の輝度特性は、図１に示すような推移特性を呈する点に着目し、例えば図１に示す時間ｔ１において輝度を実測し、その実測値ｋ１をもとに良品か否かを判断する方法に着目した。因みに、ある型式の有機ＥＬ発光ディスプレイ装置において、点灯後の輝度の推移特性を計測する実験を行ったところ、同型式の発光ディスプレイ装置の殆どにおいては、その平均輝度値として図２に示すような実測値を得ることができた。
【００１０】
この実測値によると、図２に計算式で示すように、輝度ｋ２はＥＬ素子の点灯後の経過時間ｔを関数として示すことができる。そして、その輝度の推移カーブには一定の傾向があり、点灯初期時における発光輝度が高いユニットにおいては、そのまま高い輝度レベルで推移し、点灯初期時における発光輝度が低いユニットにおいては、低い輝度レベルで推移するという特性を有していることが検証された。さらに、ＥＬ素子の発光輝度レベルは、温度依存性を有しており、さらにまた有機ＥＬ発光ディスプレイ装置の仕様もしくは動作設定条件等の型式に対応して輝度の推移特性が変動することも認められた。
【００１１】
この場合、いずれにしても、図２に示す関数演算式における各パラメータを適宜変更することで、その輝度推移特性をほぼ正確に表すことができることが検証された。換言すれば、図１に示す安定輝度状態に至る前の時点である時間ｔ１における輝度を実測し、また、輝度測定時の環境温度、或いはディスプレイ装置の仕様もしくは動作設定条件などの型式に応じて、図２に示す関数演算式における各パラメータを適宜変更して利用することで、収束輝度値（安定輝度値）をほぼ正確に推定することができることが確かめられた。
【００１２】
この発明は、前記した技術的な発想並びに検証結果に基づいてなされたものであり、有機ＥＬ発光ディスプレイ装置に代表される発光素子アレイにおいて、短時間のうちに収束輝度値を精度よく推計することができる輝度測定装置および測定方法を提供することを課題とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
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輝度測定装置は、請求項１に示すように、発光素子アレイにおける被測定部位の輝度を測定し、該発光素子アレイにおける安定輝度状態の予測値を求める輝度測定装置であって、前記発光素子アレイの点灯後から、安定輝度状態に至る前の時点において、前記被測定部位の輝度を少なくとも１回実測する輝度測定部と、前記輝度測定部によって実測された輝度情報を記憶する輝度情報記憶部と、前記輝度情報記憶部に記憶された前記輝度情報に基づいて、予測安定輝度値を演算推計する演算部と、前記演算部によって演算推計された予測安定輝度値もしくは予測安定輝度値に基づく前記発光素子アレイの良否判定結果を少なくとも表示する表示部とを備えた点に特徴を有する。
【００１４】
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輝度測定方法は、請求項６に示すように、発光素子アレイにおける被測定部位の輝度を測定し、該発光素子アレイにおける安定輝度状態の予測値を求める輝度測定方法であって、前記発光素子アレイの点灯後から、安定輝度状態に至る前の時点において、前記被測定部位の輝度を、輝度測定部によって少なくとも１回実測するステップと、前記輝度測定部によって実測された輝度情報を輝度情報記憶部に記憶させるステップと、前記輝度情報記憶部に記憶された前記輝度情報に基づいて、演算部によって予測安定輝度値を演算推計するステップと、前記演算部によって演算推計された少なくとも予測安定輝度値もしくは予測安定輝度値に基づく前記発光素子アレイの良否判定結果を表示部において表示するステップとが実行される点に特徴を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる輝度測定装置及び測定方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図３はこの発明にかかる輝度測定装置の全体構成を示すブロック図である。この輝度測定装置１０は、輝度測定部としての輝度実測部１、インタフェース部２、環境温度測定部３、記憶部４、演算部５、表示部６とにより構成されている。
【００１６】
前記輝度実測部１は、符号７で示される発光素子アレイ、例えば有機ＥＬ素子を用いた発光ディスプレイ装置の被測定部位であるワークに対して、輝度を実測するために対向して設けられている。そして、インタフェース部２は、輝度実測部１によって実測された輝度値を符号化信号に変換するための機能を有している。また、環境温度測定部３は輝度測定環境の温度を実測するために設けられている。なお、前記環境温度測定部３は発光ディスプレイ装置のパネル表面温度を実測するために用いることもできる。
【００１７】
そして、輝度実測部１が実測した輝度値に関する情報が、輝度情報記憶部（図示せず）として機能する記憶部４内に区画された所定のエリアに記憶され、また、環境温度測定部３が実測した温度値に関する情報も、温度情報記憶部（図示せず）として機能する記憶部４内に区画された所定のエリアに記憶される。
【００１８】
また、前記演算部５においては、ＥＬディスプレイ装置の点灯後から、前記輝度実測部１により輝度を実測するまでの経過時間を関数とした演算が実行され、これに基づいて、ＥＬディスプレイ装置の予測安定輝度値（収束輝度値）が推計される。この場合、後述するように環境温度測定部３により実測された温度情報、およびディスプレイの仕様もしくは動作設定条件に基づく型式に基づいて、関数演算において採用されるパラメータが、前記記憶部４内の所定のエリアに区画されたパラメータ記憶部（図示せず）より呼び出され利用される。
【００１９】
なお、前記した表示部６は後述するように、演算部５において演算推計された予測安定輝度値もしくは予測安定輝度値に基づく前記ＥＬ発光ディスプレイ装置の良否判定結果を少なくとも表示するように機能する。
【００２０】
このように構成された輝度測定装置１０によると、ワーク７における発光素子の点灯後、素子の輝度が安定する前の状態において輝度を実測し、この実測値に基づいて、その安定輝度を予測推計することができる。その準備工程および量産時の輝度検査工程が図４、図５のフローに示されている。以下、図４、図５のフローに沿って発光素子の安定輝度を予測推計する手法について説明する。
【００２１】
図４に示すフローにおいては、ある型式のＥＬ発光ディスプレイ装置の輝度検査について、量産工程に先立って行なわれる準備工程が示されている。先ず図４のステップＳ１においては量産予定の型式のＥＬ発光ディスプレイ装置に対する予備測定が行なわれる。この予備測定では基準環境温度において、できる限り多数の同型式の発光ディスプレイ装置について安定輝度状態に至るまで実測し、その輝度推移曲線の平均化作業が行なわれる。
【００２２】
そして、測定を行った同型式の全ての発光ディスプレイ装置に対する各測定時点での平均値を算出し、時間関数としてアナログ曲線化することにより、実測による平均輝度曲線が求められる。これは図７に示すように平均輝度曲線ＡＶＧとして表すことができる。加えて、この工程においては、図６に示すように基準環境温度の前後±５℃の範囲について環境温度の影響による輝度曲線の変化の傾向もまた、環境温度を変えたときの輝度実測によって求められる。
【００２３】
そして、図４のステップＳ１において得られた平均輝度曲線ＡＶＧを基準として、図４のステップＳ２においては、１つの型式についての発光ディスプレイ装置の輝度検査工程で用いるパラメータが決定される。前記したとおりＥＬ発光ディスプレイ装置の輝度は、点灯後に図７に示すような推移曲線を描くため、例として、下記の式１或いは式２のような演算式で表すことができる。
【００２４】
Ｋ＝ａ（ＬＮｔ）2 ＋ｂ（ＬＮｔ）＋ｃ    ……  （式１）
Ｋ＝ａ（１− exp-t/b）＋ｃ              ……  （式２）
【００２５】
前記式１或いは式２において、ＬＮは自然対数または常用対数を示し、 expは自然対数の底を示す。また、ｔは発光素子点灯後の経過時間を示す。さらにａ，ｂ，ｃは、前記式１或いは式２に示す経過時間ｔを関数とする演算式におけるパラメータであり、これは、この輝度測定装置において管理される測定環境温度ごとに別けて、ａ，ｂ，ｃの各パラメータの組み合わせが設定される。すなわち、各パラメータａ，ｂ，ｃは、１つの機種（型式）について、例えば測定環境温度ごとにマップ形式に記述されるなどして、前記したように記憶部４内に区画されたパラメータ記憶部（図示せず）に格納される。
【００２６】
続いて、図４に示すステップＳ３においては、量産時に輝度検査するにあたり、どのような基準で良品と判断するか否かのレベルが設定される。すなわち、量産時の輝度検査工程において、被検査固体の安定輝度値を演算推計によって求めたときに、安定輝度値に対する例えば標準偏差±６σ内である場合において、良品であると判断するようになされる。以上の工程をもって、量産工程に先立って行なわれる図４に示す準備工程は終了となる。
【００２７】
以上説明した図４に示す準備工程は、１つの機種（型式）について、輝度実測時の環境温度に対応したぞれぞれの各パラメータａ，ｂ，ｃの組み合わせを決定するものである。一方、ディスプレイの個々の仕様もしくは動作設定条件が異なる他の機種については、例えば図８に型式１〜型式５として示すように、ディスプレイの点灯後からの輝度推移曲線が互いに異なる。それ故、図４に示す準備工程においては、型式に応じて同様に前記各パラメータａ，ｂ，ｃを取得し、記憶部４内に区画されたパラメータ記憶部にそれぞれ格納しておく必要がある。
【００２８】
次いで、図５に示すフローは、量産時の輝度検査工程が示されている。すなわち、図５に示すステップＳ１１において、先ず被検査対象となる発光ディスプレイ装置であるワーク７が設置される。次いで、図５のステップＳ１２において、輝度実測部１によりワーク７の輝度が実測される。この輝度実測値に関する情報（ｋ１）と、ワーク７の点灯後から輝度実測を実行した時までの経過時間（ｔ１）は、それぞれ記憶部４に記憶される。
【００２９】
そして、図５に示すステップＳ１３においては、演算部５において前記経過時間（ｔ１）を関数として予測安定輝度値を演算する操作がなされる。すなわち、被検査対象となる発光ディスプレイ装置の型式および環境温度から、関数演算に利用される各パラメータａ，ｂ，ｃが決定され、これらのパラメータを利用することで関数演算に基づく輝度推移曲線が推定される。
【００３０】
そして、図５に示すステップＳ１４においては、前記ステップＳ１３において求められた輝度推移曲線と、平均輝度曲線とが演算部５において比較判断され、ワーク７の予測安定輝度値が良品判断の基準となる標準偏差内（例えば図７の標準偏差±６σ内）に収まるか否かが判定される。この時、前記した予測安定輝度値もしくは予測安定輝度値に基づく前記発光ディスプレイ装置の良否判定結果は前記表示部６によって表示される。
【００３１】
ここで良品と判断されない場合には、現実にはステップＳ１５に示すように、不具合の原因について検討処理がなされる。そして、ステップＳ１６に示すように不具合が解消された場合には、再びステップＳ１１からの検査工程が実行され、不具合が解消されない場合には、検査対象となる発光ディスプレイ装置は廃棄処分になされる。一方、図５に示すステップＳ１４において良品と判断された場合には、ステップＳ１７に進み、このステップＳ１７において良品とされたワーク数が所定数に達したか否かが判断され、達していない場合にはステップＳ１１の工程から新しいワーク７の検査が行なわれ、良品とされたワーク数が所定数に達していれば終了となる。
【００３２】
以上説明したとおり、この実施の形態によれば、例えば有機ＥＬ素子等を用いた発光ディスプレイ装置の点灯駆動後の間もなくの時点において、発光ディスプレイ装置の輝度測定を行い、その実測値に基づいて安定（収束）輝度を精度よく求めることができる。これにより、量産時の検査工程におけるスループット効率を大幅に向上させることができる。
【００３３】
なお、前記した実施の形態においては、ワーク７の点灯後のｔ１の時点で１回のみ、輝度を実測するようにしているが、これは時間の経過と共に複数回行ってもよい。その場合、夫々の時点で実測した輝度値に基づく値を輝度演算推計に用いることで、演算推計する収束輝度値の精度をより向上させることができる。また、前記した実施の形態においては、ワーク７の点灯後の輝度実測に至る時間ｔ１の情報を一旦記憶部４に記憶させるようにしているが、量産時の検査工程においては、前記時間ｔ１を一律に設定させることが可能である。この場合には、前記時間ｔ１を記憶部４に格納するような操作は不要となる。
【００３４】
また、前記した実施の形態においては有機ＥＬ素子を用いた発光ディスプレイ装置を対象として輝度測定を行う例について説明したが、発光素子点灯後から安定点灯状態に至るのに所定の時間を要するようなその他の発光素子アレイに対する輝度測定にも好適に採用することができる。さらに、輝度推移曲線を表す演算式として、式１及び式２を例として説明したが、時間関数として一定の値に収束する演算式であれば前記式の例に限らず用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子を用いた発光表示装置の輝度推移曲線を示す図である。
【図２】有機ＥＬ素子を用いた発光表示装置の実測例を示す図である。
【図３】本発明に係る輝度測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す輝度測定装置においてなされる量産前準備段階の工程を示すフロー図である。
【図５】図３に示す輝度測定装置においてなされる量産時における検査工程を示すフロー図である。
【図６】基準温度の輝度推移曲線と基準温度±５℃の輝度推移曲線を示す図である。
【図７】平均輝度曲線と良品仕様範囲を表す輝度推移曲線の例を示す図である。
【図８】型式毎の輝度推移曲線を示す図である。
【符号の説明】
１    輝度実測部（輝度測定部）
２    インタフェース部
３    環境温度測定部
４    記憶部
５    演算部
６    表示部
７    ワーク
１０  輝度測定装置
【図１】
2004212116.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004212116.tif 000005
【図４】
2004212116.tif 000006
【図５】
2004212116.tif 000007
【図６】
2004212116.tif 000008
【図７】
2004212116.tif 000009
【図８】
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