JP2007042498A - 有機ｅｌレーザリペア方法及びレーザリペア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子の欠陥部の位置を精確に把握し、レーザを欠陥部に局所的に照射して、欠陥部の存在する画素を該画素内の有機EL素子全体の機能を失わせるのではなく、欠陥部以外の有機EL素子については、その発光機能を温存させながら、該画素内の有機EL素子のうち欠陥部の部分のみを局所的にリペアする方法と装置を提供する。
【解決手段】有機EL素子の電圧電流特性を計測し、該電圧電流特性を所定の基準電圧電流特性と比較することによりリーク電流の 有無を判断し、有機ＥＬ素子に発光閾値未満の電圧を印加してリーク発光像を取得し、リーク発光部分にレーザを照射してリペアし、有機ＥＬ素子に有機ＥＬ素子の発光閾値未満の電圧を印加してリーク発光像がないことと、電圧電流特性を計測してリーク電流が減少したことにより正しくリペアされたことを確認する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬの欠陥部分のレーザによるリペア方法及びリペア装置に関する。

近年、表示装置として、有機EL（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を用いた有機EL表示装置が注目されている。この有機EL素子は自発光素子であり、視野角が広く、バックライトを必要とせず、消費電力も少なく、更に、応答速度も速いという優れた特徴を有している。

有機EL素子は、陽極と陰極との間に発光機能を有する有機EL層を挟持し、さらに有機EL層は、ホール輸送層、発光層及び電子輸送層が積層される構造となっている。

有機EL表示装置は、この有機EL素子を基板にマトリックス状に配置することにより構成される。

この有機EL素子の欠陥には、製造過程において有機EL層に異物が混入してしまうことにより生ずるものも多い。このような欠陥を有する有機EL素子に対する従来のリペア方法及びリペア装置としては欠陥部にレーザを照射してリペアするリペア方法と装置があった。この従来のレーザリペア方法及び装置には、欠陥部を精確かつ局所的に把握する方法と手段がなく、その結果、従来のレーザリペア方法及び装置によるリペアはその欠陥が存在する画素全体の機能を失わせるものであった。
特開２００４−２２７８５２

このような欠陥を有する有機EL素子の故障解析をした結果、有機EL層に混入した異物の存在により陽極と陰極との間の抵抗値が正常な有機EL素子の場合よりも小さくなるもの場合が多く、この場合には、この画素の一部の欠陥部分の存在により、欠陥部分を通じて電流が流れ、その結果その画素の陽極と陰極の間の電位差が小さくなり、有機EL素子の欠陥部分以外の正常な部分も通常の発光をしなくなってしまっていたということが確認できた。このような場合、欠陥部の位置を精確に把握して、異物の部分のみを局所的に高抵抗化するようなリペアができれば、陽極より陰極に欠陥部分を通じて流れる電流を止めることができる。そうすれば、陰極と陽極の間の電位差は回復し、有機EL素子の欠陥部分以外の正常な部分は再び発光すると考えられ、このような局所的な欠陥を局所的に高抵抗化することによって、画素全体の機能を失わせることなく有機EL素子を効果的にリペアできる。

そこで、本発明は、欠陥部の位置を精確に把握し、欠陥部をレーザ照射により局所的に高抵抗化し、欠陥部の存在する画素を画素全体の機能を失わせること無くリペアするリペア方法と装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
(a)前記有機ＥＬ素子に発光閾値未満の電圧（以下「閾値未満電圧」ともいう）を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の像（以下「閾値未満素子像」ともいう）を取得するステップと、
(b)前記ステップ(a)において取得した前記閾値未満素子像を観察して、 前記閾値未満素子像のなかに、発光している像（以下「リーク発光像」ともいう）を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、リーク発光像を発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
(c)前記ステップ(b)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得し、前記閾値未満素子像の中には前記ステップ(b)において発見した前記リーク発光像をもはや発見できないことにより、リペアが正常に完了したと判断するステップと、を含むことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
(a)前記有機ＥＬ素子に発光閾値電圧（以下「発光電圧」ともいう）を印加して、前記発光電圧が印加されている状態の 前記有機ＥＬ素子の正常な発光像（以下「正常発光像」ともいう）を取得するステップと、
(b)前記有機ＥＬ素子に前記閾値未満電圧を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満素子像を取得するステップと、
(c)前記ステップ(a)において取得した前記正常発光像を参考にしながら 前記ステップ(b)において取得した前記閾値未満素子像を観察して、前記閾値未満像の中に前記リーク発光像を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置 情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
(d)前記ステップ(c)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得し、前記閾値未満素子像の中には前記ステップ(c)において発見した前記リーク発光像をもはや発見できないことにより、リペアが正常に完了したと判断するステップと、を含むことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
(a)前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性からリーク電流値を取得するステップと、
(b)前記有機ＥＬ素子に発光閾値未満の電圧を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得するステップと、
(c)前記ステップ(a)において取得した前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満像を観察して、前記閾値未満素子像の中に前記リーク発光像を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
(d)前記ステップ(c)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満素子像を取得し、前記ステップ(c)において発見した前記リーク発光像の有無によりレーザの照射の効果を判断するステップと、
(e)前記ステップ(c)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得して、リーク電流値をも取得し、該リーク電流値が前記ステップ(a)において取得したリーク電流より減少していることによりステップ(c)におけるレーザの照射の効果を判断するステップと、を含むことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
(a)前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性からリーク電流値を取得するステップと、
(b)前記有機ＥＬ素子に前記発光電圧を印加して、前記発光電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記正常発光像を取得するステップと、
(c)前記有機ＥＬ素子に前記閾値未満電圧を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得するステップと、
(d)前記ステップ(c)において取得した前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満像を観察して、前記閾値未満素子像の中に前記リーク発光像を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
(e)前記ステップ(d)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満素子像を取得して、観察し、前記ステップ(d)において発見した前記リーク発光像を発見した場合には、再度該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、再度、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には、次のステップに進むステップと、
(f)前記ステップ(d)または(e)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記発光電圧を印加して、前記発光電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記正常発光像を取得し、該正常発光像を前記ステップ(b)において取得した前記正常発光像と比較して、新たなリーク発光像を発見できない場合には、次のステップに進み、前記正常発光像に新たなリーク発光像が発見された場合にはステップ(c)にもどるステップと、
(g)前記ステップ(d)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得して、リーク電流値を取得し、該リーク電流値が前記ステップ(a)において取得したリーク電流より減少している場合には該方法を終了し、減少していない場合にはステップ(c)に戻るステップと、を含むことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４に 記載のリペア方法に係り、
前記閾値未満電圧は０ボルト以上であり前記有機EL素子が正常な場合の発光電圧開始電圧以下であることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４に 記載のリペア方法に係り、
前記閾値未満電圧は逆バイアスとなるものであり、電圧値は０ボルト以上であり前記有機ＥＬ素子の逆バイアスに対する所定の耐圧値以下であることを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、有機EL素子のリペアを行うリペア装置であって、
リペア対象である前記有機EL素子を保持する手段（以下「有機EL素子保持手段」ともいう）と、
前記有機EL素子に電圧を印加する手段（以下「電圧印加手段」ともいう）と、
前記電圧を印加された前記有機EL素子を撮像する撮像手段（以下「撮像手段」ともいう）と、
前記撮像装置によって撮像された有機EL素子の像を表示している表示装置上の該像の１箇所をマウスでクリックすることにより該像の１箇所に対応する有機EL素子の１箇所の位置情報を把握する手段（ 以下「クリック位置把握手段」ともいう）と、
前記有機EL素子にレーザを照射する手段（以下「レーザ照射手段」ともいう）と、を含むことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、有機EL素子のリペアを行うリペア装置であって、
リペア対象である前記有機EL素子を保持する前記有機EL素子保持手段と、
前記有機EL素子に電圧を印加する前記電圧印加手段と、
前記有機EL素子の電圧電流特性を計測する計測手段（以下「電圧電流特性計測手段」ともいう）と、
前記電圧を印加された前記有機EL素子を撮像する前記撮像手段と、
前記撮像装置によって撮像された有機EL素子の像を表示している表示装置上の該像の１箇所をマウスでクリックすることにより該像の１箇所に対応する有機EL素子の１箇所の位置情報を把握するクリック位置把握手段と、
前記有機EL素子にレーザを照射するレーザ照射手段と、を含むことを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、有機EL素子のリペアを行うリペア装置であって
リペア対象である前記有機EL素子を保持する前記有機EL素子保持手段と、
前記有機EL素子に電圧を印加する前記電圧印加手段と、
前記電圧を印加された前記有機EL素子を撮像する前記撮像手段と、
前記撮像装置によって撮像された有機EL素子の像を表示している表示装置上の該像の１箇所をマウスでクリックすることにより該像の１箇所に対応する有機EL素子の１箇所の位置情報を把握するクリック位置把握手段と、
前記有機EL素子にレーザを照射するレーザ照射手段と、を具備し、
前記レーザ照射手段は、前記撮像手段が撮像した閾値未満素子像のなかに前記リーク発光像を発見したときに、前記クリック位置把握手段が把握した、前記リーク発光像の有機EL素子における位置情報に基づいて、前記リーク 発光像に該当する前記有機ＥＬ素子のリーク発光箇所にレーザを照射できるように構成されていることを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項７乃至９に 記載のリペア装置に係り、
前記閾値未満電圧は０ボルト以上であり前記有機EL素子が正常な場合の発光電圧開始電圧以下であることを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項７乃至９に 記載のリペア装置に係り、
前記閾値未満電圧は逆バイアスとなるものであり、電圧は０以上であり、前記有機ＥＬ素子の逆バイアスに対する所定の耐圧以下であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、有機EL素子の閾値未満電圧を印加して、CCDカメラにより該有機EL素子の閾値未満素子像を撮像して、リーク発光像を発見して、表示装置に表示された該リーク発光像をマウスでクリックすることにより、該リーク発光像に対応する有機EL素子上の位置を精確に把握でき、該位置にレーザを照射することにより、欠陥部分のみを局所的に高抵抗化するようなリペアができ、このリペアにより陽極より陰極に欠陥部分を通じて流れる電流を止めることができる。その 結果、陰極と陽極の間の電位差は回復し、有機EL素子の欠陥部分以外の正常な部分は再び発光を開始する。このように局所的な欠陥を局所的に高抵抗化することによって、画素全体の機能を失わせることなく有機EL素子を効果的にリペアできる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に 記載の発明の効果に加えて、有機EL素子に閾値電圧を印加して、正常な発光をしている発光像をCCDカメラで撮像し、該撮像した像を参考にしながら、リーク発光を発見・解析することにより、より効果的にリーク発光像の発見と判断が可能となる。

また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１に 記載の発明の効果に加えて、有機EL素子の電圧電流特性を取得して、リーク電流値を把握することにより、レーク電流値を参考に、リーク発光の有無を判断でき、より的確にリーク発光の発見ができる。またレーザ照射後に、再度電圧電流特性を取得し、再度リーク電流値を取得し、レーザ照射前のリーク電流値と比較することにより、リーク電流値が減少したか否か確認でき、レーザ照射による正しく欠陥部をリペアできたか否かをより的確に判断できる。

また、請求項４に記載の発明によれば、請求項３に 記載の発明の効果に加えて、有機EL素子に閾値電圧を印加して、正常な発光をしている発光像をCCDカメラで撮像し、該撮像した像を参考にしながら、リーク発光を発見・解析することにより、より効果的にリーク発光像の発見と判断が可能となる。また、リーク発光像の検査とレーザ照射によるリペア、そして、リペアが正しく行われたどうかの判断の工程を必要に応じて繰り返すことにより、微細な欠陥部を発見し、リペアできる可能性が増加するという効果を得られる。

また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４に記載の発明の効果に加えて、特定の前記閾値未満電圧においてのみリーク発光をするような欠陥部の発見や、より多くの欠陥部がリーク発光を生じ易い電圧を見つけ出し、その電圧によって検査することによって、欠陥部を発見する作業効率の改善が可能となる。

また、請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至４に記載の発明の効果に加えて、有機EL素子の電極に逆バイアスを印加するとリーク発光をするような欠陥部の発見や、より多くの欠陥部がリーク発光を生じ易い逆バイアス電圧を見つけ出し、その電圧によって検査することによって、欠陥部を発見する作業効率の改善が可能となる。

また、請求項７に記載の発明に係る検査装置によって、欠陥部の発見とレーザ照射によるリペアとを同じ装置で、かつ連続的に行うことができるので、有機EL素子のセットのし直しや、位置調整の必要が無く、リペア作業の効率を飛躍的に向上させることができる。また、従来のレーザ照射装置でリペアした場合には、リペアした後で正しくリペアできたか否かを確認するためには、再度検査装置にセットし直し、位置調整をして検査しなければならかかった。これに対して、請求項７に記載の発明に係る検査装置による場合には、レーザ照射をした後、そのままの状態で、直ちに、リペアの効果を確認できる。この点からも、リペア作業の効率を飛躍的に向上させることができるとともに、リペアの効果を直ちに確認し、不十分な場合には、すぐにやり直すこと等により、リペアミス等を減少させることができ、有機EL素子の品質を向上させることにもつながる。

また、請求項８に記載の発明によれば、請求項７に 記載の発明の効果に加えて、有機EL素子の欠陥部を発見する工程において、リペア対象である有機EL素子の電圧電流特性を参考にすることができるという効果を得ることができる。

また、請求項９に記載の発明によれば、請求項８に 記載の発明の効果に加えて、より効率よくレーザ照射をすることができる。

また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項７乃至９に記載の効果に加えて、特定の前記閾値未満電圧においてのみリーク発光をするような欠陥部の発見や、より多くの欠陥部がリーク発光を生じ易い電圧を見つけ出し、その電圧によって検査することによって、欠陥部を発見する作業効率の改善が可能となる。

また、請求項１１に記載の発明によれば、請求項７乃至９に記載の効果に加えて、有機EL素子の電極に逆バイアスを印加するとリーク発光をするような欠陥部の発見や、より多くの欠陥部がリーク発光を生じ易い逆 バイアス電圧を見つけ出し、その電圧によって検査することによって、欠陥部を発見する作業効率の改善が可能となる。

以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態につき説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る検査装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態１に係る検査装置は制御用コンピュータ１０１、表示装置１０２、保持部１１０、プローブ部１０７、ソースメータ１０３、撮像部１０５、レーザ照射部１１１及びレーザ調整部１１２を含む。制御用コン ピュータ１０１は表示装置１０２、保持部１１０、プローブ部１０７、ソースメータ１０３及び撮像部１０５を制御する。リペア対象の有機EL素子１０９は、保持部１１０にセットされ、プローブ部１０７を通じてソースメータ１０３に電気的に接続される。ソースメータ１０３は制御用コンピュータ１０１の制御によって指示された電圧を有機EL素子１０９にプローブ部１０７を通じて印加する。また、ソースメータ１０３は、制御用コンピュータ１０１の制御によって有機EL素子１０９の電圧電流特性を計測し、該計測したデータを制御用コンピュータ１０１に送信する。撮像部１０５は顕微鏡１０８及び高感度CCDカメラ１０６を含み、制御用コンピュータ１０１の指示により所定の条件で、有機EL素子１０９を撮像し、撮像データを制御用コンピュータ１０１に送る。表示装置１０２は制御用コンピュータ１０１の指示により、撮像部１０５が撮像した像を画面に表示する。保持部１１０はXYテーブルを有しており、制御用コンピュータ１０１の制御によってX方向及びY方向に独立して移動する。
レーザ照射部１１１は保持部に保持された有機EL素子１０９にレーザを照射する。レーザビームが照射される位置は固定されているが、保持部１１０がXY方向に独立して移動するので、有機EL素子の任意の位置にレーザビームを照射することができる。

制御用コンピュータ１０１は保持部１１０のXY方向の移動を制御するとともに、常に保持部１１０の位置を基準位置とのXY方向における位置の差として把握している。また、撮像部１０６の中心軸は固定されているので、有機EL素子内の撮像する位置を変えるためには、レーザ照射の場合と同様に、保持部１１０がXY方向に移動する。この場合も、制御用コンピュータ１０１は撮像する位置を変えるために保持部１１０を基準位置から移動した距離をXY方向それぞれに対する保持部位置データとして常に把握している。また、制御用コンピュータ１０１は表示装置１０２に表示されている像の１箇所がマウスでクリックされると、マウスでクリックされた有機EL素子上の位置データを、クリックされた時点での保持部１１０の前記保持部位置データに基づき計算し、前記クリック位置を把握して、記憶する。

レーザ照射部１１１は、表示装置に表示された像のクリックされた１箇所に対応する有機EL素子の箇所レーザビームを照射させる場合には、制御用コンピュータ１０１が前記クリック位置に基づき、有機EL素子を保持する保持部１１０を移動させてから、レーザを照射する。
（実施の形態１の効果）
本発明の実施の形態１に係る検査装置を使用することにより、有機EL素子が有する欠陥部を発見できるとともに、欠陥部の位置を精確に把握でき、発見した場合には、有機EL素子を保持部１１０にセットし直すことなく、レーザを欠陥部に照射することができる。従来は、欠陥部を発見する検査機はレーザ照射装置とは異なる装置であり、有機EL素子をレーザ照射装置にセットし直し、また欠陥部の位置調整も別途行う必要があり、リペア作業の効率が悪かった。本発明の実施の形態１に係る検査装置によれは、欠陥部の発見とレーザ照射によるリペアが同じ装置で、かつ連続的に行うことができるので、有機EL素子のセットのし直しや、位置調整の必要が無く、リペア作業の効率を飛躍的に向上させることができる。また、 従来のレーザ照射装置でリペアした場合には、リペアした後で正しくリペアできたか否かを確認するためには、再度検査装置にセットし直し、位置調整をして検査しなければならかかった。これに対して、本発明の実施の形態１に係る検査装置による場合には、レーザ照射をした後、そのままの状態で、直ちに、リペアの効果を確認できる。この点からも、本発明の実施の形態１に係る検査装置によれば、リペア作業の効率を飛躍的に向上させることができるとともに、リペアの効果を直ちに確認し、不十分な場合には、すぐにやり直すこと等により、リペアミス等を減少させることができ、有機EL素子の品質を向上させることにもつながる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るリペア方法について説明する。

図４は、本発明の実施の形態２に係るリペア方法を示すフローチャートである。
以下図４と図１を参照しながら説明する。まず、最初に、リペアの対象である有機EL素子を保持部１１０にセットして、ソースメータ１０３により、有機EL素子１０９の電圧電流特性を取得して、該電圧電流特性を正常な有機EL素子の電圧電流特性に基づいて特定した基準電圧電流特性と比較して、リペアの対象である有機EL素子に所謂リーク電流が流れているか否かを判断して、リーク電流値を取得する（S４０１）。ここで、リーク電流が存在する場合にはリペアの 対象である有機EL素子は何らかの欠陥部を有している可能性が高いと考える。

次に、有機EL素子１０９に発光を開始する閾値電圧を印加して、有機EL素子１０９が発光している発光像を撮像部１０５のCCDカメラ１０６と顕微鏡１０８により撮像する（S４０２）。

次に、閾値未満の電圧を有機EL素子１０９に印加して、閾値未満発光像を取得する（S４０３）。

次に、該閾値未満発光像の中に周囲に比べて輝度が高い像があるか否かを観察する（S４０４）。有機EL素子１０９が欠陥部を有していない場合には、閾値未満の電圧が印加された場合には発光はしない。しかし、 欠陥部を有してその欠陥部を通して、本来は流れるべきでない所謂リーク電流が流れている場合には、その箇所は微弱ではあっても発光し、その発光箇所の輝度は周囲と比べて高くなり、その結果輝点となって観測される。この輝点について実施例に基づいて説明する。図２は欠陥部を有する有機EL素子に、レーザを照射してリペアをした実施例における、レーザを照射する前後の、閾値未満素子像を示す図である。図２の(a)は実施例において、欠陥部を有する 有機EL素子に、閾値未満の電圧を印加して取得した閾値未満素子像の図である。該閾値未満素子像の中央にリーク発光像２０１が見られる。

リーク発光像を発見できない場合には、終了する。リーク発光像を発見した場合には表示装置１０２に表示されている該閾値未満素子像の中の該リーク発光像をマウスでクリックする。このクリックにより、制御用コンピュータ１０１は有機EL素子１０９の該リーク発光像に対応する欠陥部の位置情報を精確に把握する（S４０５）。図２で説明すれば、マウスでリーク発光像２０１をクリックする。

次に、有機EL素子１０９の該リーク発光像に対応する欠陥部に対してレーザを照射する（S４０６）。図１に示されるリペア装置においては、レーザ照射部の 光軸は固定されているので、該欠陥部を該位置情報に基づいて、保持部１１０をXYテーブルにより移動することにより、該光軸の先に該欠陥部を移動させてレーザを照射する。しかし、態様によっては、保持部１１０を移動するのではなく、該レーザ照射部の光軸を移動するとする装置も考えられる。図２で説明すると、リーク発光像２０１に対応する有機EL素子上の点にレーザを照射する。

次に、レーザを照射した有機EL素子の再度閾値未満電圧を印加して、閾値未満素子像を撮像部１０５により取得する（S４０７）。

次に、該閾値未満素子像のレーザを照射した部分に対応する位置にリーク発光像があるかどうかを検査する。図２の実施例では、リーク発光像２０１へのレーザ照射により欠陥部は黒点２０２となった。図２に実施例のようにレーク発光像を発見できない場合には、閾値電圧を印加して正常発光像を取得する（S４０９）。閾値未満電圧ではなく閾値電圧を印加する理由は、リーク発光像の起因となった欠陥部は正しくリペアされたと考えられるが、念のために、閾値電圧も印加して有機EL素子としての通常の発光が正しく行われことを 確認するためである。一方、リーク発光像が発見された場合には、再度、該リーク発光像にレーザを照射する（S４０８）。まだ正しくリペアされたとは判断できないからである。

次に、ステップS４０８において、リーク発光像を発見できず、閾値電圧を印加して正常発光像を観察して、発光像に異常がないことを確認する（S４１０）。異常と考えられる場合にはステップS４０３に戻る。レーザ照射によって新たな欠陥部を生じさせてしまったか、見逃していた別の欠陥部が存在していると考えられるからである。

発光に異常がない場合には、今度は電圧電流特性を 計測して、リーク電流値を取得する（S４１１）。次に、計測したリーク電流値をレーザを照射する前に取得したリーク電流値と比較する（S４１２）。レーザ照射によるリペアの効果をリーク電流値の比較によって判断するためである。リーク電流値が減少している場合には正しくリペアがされたことを確認できる。減少していない場合にはステップS４０３にもどる（S４１２）。再度欠陥部の検査とリペアを行うためである。

このリーク電流によるリペアの効果についての確認の実施例について説明する。

図３は、リーク発光像の起因となった欠陥部にレーザを照射する前と後の有機EL素子の電圧電流特性である。図３において、３０１は欠陥部にレーザを照射する前の有機EL素子の電圧電流特性を示すグラフである。３０２は欠陥部にレーザを照射した後の有機EL素子の電圧電流特性を示すグラフである。グラフ３０１とグラフ３０２を比較すると、欠陥部へのレーザ照射により、レーザ照射前には流れていた電流がレーザ照射後は殆ど流れなくなったことを確認できた。またこのグラフ３０２は欠陥部を有しない別の有機EL素子のものと同様であった。
（実施の形態２の効果）
本発明の実施の形態２に係るリペア方法によれば、欠陥部の発見と、レーザ照射によるリペアと、レーザ照射の効果の確認とを連続して行うことが可能である。そのために、リペアの効率は飛躍的に向上すると共に、 連続して行うことができない場合には見逃してしまうような欠陥部を発見でき、従来のレーザリペア方法に比較して、リペアコストの大幅な低減とともに、有機EL素子の品質をも向上させることが期待できる。また、従来のレーザリペアでは、欠陥部の位置・大きさと精確に把握できないためにリペアにより画素全体を黒点化するような場合が通常であったが、本発明の実施の形態２に係るリペア方法によれば欠陥部の位置・大きさと精確に把握でき、欠陥部だけを局所的に黒点化して、欠陥部が存在しているときには正常発光をしなかった部分をリペアにより再度発光させることができる。

本発明の実施の形態１に係る検査装置の構成を示すブロック図である。 図２は欠陥部を有する有機EL素子に、レーザを照射してリペアをした実施例における、レーザを照射する前後の、閾値未満素子像を示す図である。図２の(a)は実施例において、レーザを照射する前の閾値未満素子像の図である。図２の(b)は実施例において、レーザを照射した後の閾値未満素子像の図である。 リーク発光像の起因となった欠陥部にレーザを照射する前と後の有機EL素子の電圧電流特性である。 本発明の実施の形態２に係るリペア 方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ 制御用コンピュータ
１０２ 表示装置
１０３ ソースメータ
１０５ 撮像部
１０６ 高感度CCDカメラ
１０７ プローブ部
１０８ 顕微鏡
１０９ 有機EL素子
１１０ 保持部
１１１ レーザ照射部
１１２ レーザ調整部
２０１ リーク発光像
２０２ 黒点
３０１ 欠陥部にレーザを照射する前の有機EL素子の電圧電流特性を示すグラフ
３０２ 欠陥部にレーザを照射した後の有機EL素子の電圧電流特性を示すグラフ

Claims (11)

1. 有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
   (a)前記有機ＥＬ素子に発光閾値未満の電圧（以下「閾値未満電圧」ともいう）を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の像（以下「閾値未満素子像」ともいう）を取得するステップと、
   (b)前記ステップ(a)において取得した前記閾値未満素子像を観察して、 前記閾値未満素子像のなかに、発光している像（以下「リーク発光像」ともいう）を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、リーク発光像を発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
   (c)前記ステップ(b)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得し、前記閾値未満素子像の中には前記ステップ(b)において発見した前記リーク発光像をもはや発見できないことにより、リペアが正常に完了したと判断するステップと、を含むことを特徴とするリペア方法。
2. 有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
   (a)前記有機ＥＬ素子に発光閾値電圧（以下「発光電圧」ともいう）を印加して、前記発光電圧が印加されている状態の 前記有機ＥＬ素子の正常な発光像（以下「正常発光像」ともいう）を取得するステップと、
   (b)前記有機ＥＬ素子に前記閾値未満電圧を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満素子像を取得するステップと、
   (c)前記ステップ(a)において取得した前記正常発光像を参考にしながら 前記ステップ(b)において取得した前記閾値未満素子像を観察して、前記閾値未満像の中に前記リーク発光像を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置 情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
   (d)前記ステップ(c)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得し、前記閾値未満素子像の中には前記ステップ(c)において発見した前記リーク発光像をもはや発見できないことにより、リペアが正常に完了したと判断するステップと、を含むことを特徴とするリペア方法。
3. 有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
   (a)前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性からリーク電流値を取得するステップと、
   (b)前記有機ＥＬ素子に発光閾値未満の電圧を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得するステップと、
   (c)前記ステップ(a)において取得した前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満像を観察して、前記閾値未満素子像の中に前記リーク発光像を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
   (d)前記ステップ(c)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満素子像を取得し、前記ステップ(c)において発見した前記リーク発光像の有無によりレーザの照射の効果を判断するステップと、
   (e)前記ステップ(c)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得して、リーク電流値をも取得し、該リーク電流値が前記ステップ(a)において取得したリーク電流より減少していることによりステップ(c)におけるレーザの照射の効果を判断するステップと、を含むことを特徴とするリペア方法。
4. 有機EL素子の欠陥部を発見して、欠陥部にレーザを照射してリペアを行うリペア方法であって、
   (a)前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性からリーク電流値を取得するステップと、
   (b)前記有機ＥＬ素子に前記発光電圧を印加して、前記発光電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記正常発光像を取得するステップと、
   (c)前記有機ＥＬ素子に前記閾値未満電圧を印加して、前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記閾値未満素子像を取得するステップと、
   (d)前記ステップ(c)において取得した前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満像を観察して、前記閾値未満素子像の中に前記リーク発光像を発見した場合には、発見したリーク像を表示している表示装置上の該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には当該方法を終了するステップと、
   (e)前記ステップ(d)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記閾値未満電圧を印加して前記閾値未満電圧が印加されている状態の前記閾値未満素子像を取得して、観察し、前記ステップ(d)において発見した前記リーク発光像を発見した場合には、再度該発見したリーク発光像をマウスでクリックすることにより該発見したリーク発光像に対応する有機EL素子の該リーク発光している箇所の位置情報を把握し、該位置情報に基づいて、再度、該リーク発光像に対応する前記有機ＥＬ素子の発光箇所にレーザを照射し、発見できない場合には、次のステップに進むステップと、
   (f)前記ステップ(d)または(e)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子に、 再度前記発光電圧を印加して、前記発光電圧が印加されている状態の前記有機ＥＬ素子の前記正常発光像を取得し、該正常発光像を前記ステップ(b)において取得した前記正常発光像と比較して、新たなリーク発光像を発見できない場合には、次のステップに進み、前記正常発光像に新たなリーク発光像が発見された場合にはステップ(c)にもどるステップと、
   (g)前記ステップ(d)においてレーザが照射された前記有機ＥＬ素子の電圧電流特性を取得して、リーク電流値を取得し、該リーク電流値が前記ステップ(a)において取得したリーク電流より減少している場合には該方法を終了し、減少していない場合にはステップ(c)に戻るステップと、を含むことを特徴とするリペア方法。
5. 前記閾値未満電圧は０ボルト以上であり前記有機EL素子が正常な場合の発光電圧開始電圧以下であることを特徴とする請求項１乃至４に記載のリペア方法。
6. 前記閾値未満電圧は逆バイアスとなるものであり、電圧値は０ボルト以上であり前記有機ＥＬ素子の逆バイアスに対する所定の耐圧値以下であることを特徴とする請求項１乃至４に記載のリペア方法。
7. 有機EL素子のリペアを行うリペア装置であって、
   リペア対象である前記有機EL素子を保持する手段（以下「有機EL素子保持手段」ともいう）と、
   前記有機EL素子に電圧を印加する手段（以下「電圧印加手段」ともいう）と、
   前記電圧を印加された前記有機EL素子を撮像する撮像手段（以下「撮像手段」ともいう）と、
   前記撮像装置によって撮像された有機EL素子の像を表示している表示装置上の該像の１箇所をマウスでクリックすることにより該像の１箇所に対応する有機EL素子の１箇所の位置情報を把握する手段（ 以下「クリック位置把握手段」ともいう）と、
   前記有機EL素子にレーザを照射する手段（以下「レーザ照射手段」ともいう）と、を含むことを特徴とするリペア装置。
8. 有機EL素子のリペアを行うリペア装置であって、
   リペア対象である前記有機EL素子を保持する前記有機EL素子保持手段と、
   前記有機EL素子に電圧を印加する前記電圧印加手段と、
   前記有機EL素子の電圧電流特性を計測する計測手段（以下「電圧電流特性計測手段」ともいう）と、
   前記電圧を印加された前記有機EL素子を撮像する前記撮像手段と、
   前記撮像装置によって撮像された有機EL素子の像を表示している表示装置上の該像の１箇所をマウスでクリックすることにより該像の１箇所に対応する有機EL素子の１箇所の位置情報を把握するクリック位置把握手段と、
   前記有機EL素子にレーザを照射するレーザ照射手段と、を含むことを特徴とするリペア装置。
9. 有機EL素子のリペアを行うリペア装置であって、
   リペア対象である前記有機EL素子を保持する前記有機EL素子保持手段と、
   前記有機EL素子に電圧を印加する前記電圧印加手段と、
   前記電圧を印加された前記有機EL素子を撮像する前記撮像手段と、
   前記撮像装置によって撮像された有機EL素子の像を表示している表示装置上の該像の１箇所をマウスでクリックすることにより該像の１箇所に対応する有機EL素子の１箇所の位置情報を把握するクリック位置把握手段と、
   前記有機EL素子にレーザを照射するレーザ照射手段と、を具備し、
   前記レーザ照射手段は、前記撮像手段が撮像した閾値未満素子像のなかに前記リーク発光像を発見したときに、前記クリック位置把握手段が把握した、前記リーク発光像の有機EL素子における位置情報に基づいて、前記リーク 発光像に該当する前記有機ＥＬ素子のリーク発光箇所にレーザを照射できるように構成されていることを特徴とするリペア装置。
10. 前記閾値未満電圧は０ボルト以上であり前記有機EL素子が正常な場合の発光電圧開始電圧以下であることを特徴とする請求項７乃至９に記載のリペア装置。
11. 前記閾値未満電圧は逆バイアスとなるものであり、電圧は０以上であり、前記有機ＥＬ素子の逆バイアスに対する所定の耐圧以下であることを特徴とする請求項７乃至９に記載のリペア装置。

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