JP2010176966A - 有機ｅｌ表示パネルの検査及びリペア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥を含む画素を検査し、レーザでリペアする際、レンズ位置ずれ対策無しで、高速高精度でリペア可能な有機ＥＬ表示パネルの検査及びリペア装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ表示パネルについて、欠陥を含む画素を検査すると共に、リペアする検査及びリペア装置であって、前記有機ＥＬ表示パネルの画素への電圧印加又は励起光照射によって前記画素から生じる光を観測する撮像手段と、紫外光を照射する手段と、反射鏡によって、前記画素からの光を受光して通過させると共に、照射された紫外光を前記画素に集光させる反射型対物レンズと、前記反射型対物レンズからの光を前記撮像手段に導くと共に、前記光照射手段から出射された紫外光を前記反射型対物レンズに導くビームスプリッタと、を備え、前記観測手段によって前記画素に欠陥が含まれると判断された場合に、前記光照射手段から前記画素に紫外光を照射して欠陥を含む前記画素をリペアする。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ素子から成る有機ＥＬ表示パネルの検査及びリペアに関する。特に、有機ＥＬ素子の画素に生じる、電気的リーク不良位置や有機ＥＬ素子の各構成部（陽極、ＥＬ発光部、陰極など）の膜厚バラつきや界面不具合、有機ＥＬ層の劣化等、有機ＥＬ表示パネルの画素に生じる欠陥を検査する技術と、そのリペア技術に関する。

近年、表示装置として、低電圧駆動、自発光、高速応答などの特徴を持つ有機ＥＬ素子からなる有機ＥＬ表示パネルや液晶表示装置等が用いられている。なかでも有機ＥＬ表示パネルは、自発光型であり、液晶表示装置で必要とされるバックライトが不要であるため、製品の薄型化、低消費電力化、低コスト化などが可能である。

図１３に示すように、有機ＥＬ素子１は、ガラス基板２の上に陽極３と、陽極３に対向した陰極４と、陽極３および陰極４との間に挟持されたＥＬ層５と、を備える構造を有している。ＥＬ層５は、電圧印加、あるいは、紫外光などの外部エネルギーを供給されると発光する機能を有した有機化合物を含み、赤色、緑色、および青色のいずれかの発光色に発光する。またディスプレイとしての発色性を上げるために、カラーフィルタ６を使用する場合もある。

２つの電極３、４間に直流電圧を印加すると、ＥＬ層６に正孔７と電子８が供給される。ＥＬ層６で正孔７と電子８が結合を起こして発生するエネルギーによりＥＬ層６に含まれる有機化合物の電子が励起され、その後、励起された電子が基底状態になるときに外部にエネルギーを光として放出することにより発光する。このため、ＥＬ層６において均一な発光を行うには、正孔７と電子８がＥＬ層６に均等に供給されることが必要である。

上記の陽極６と陰極７の間隔は、約１μｍと非常に微細な構造である。このため、有機ＥＬ表示パネルの製造過程において、電極３，４の厚さの不均一性や異物９が電極３，４間に挟み込まれることで、ＥＬ層６の膜厚が不均一となる個所が発生する。ＥＬ層６の膜厚が薄い部分は電気抵抗が低くなるため、正孔７と電子８が積極的に供給されてリーク電流となり、ＥＬ層６の発光が不均一になるので、不均一に発光する画素（以下、不均一画素と呼ぶ。）となる。また、大きな異物９の噛みこみなどにより、陽極３と陰極４が完全に導通すると、ＥＬ層６において、正孔７と電子８の結合が起きないため、ＥＬ層６の発光が起きずに、不点灯画素（以下、滅点と呼ぶ。）となる。

このため、不均一画素や滅点を検査によって発見して、リペアする必要がある。リペア方法としては、有機ＥＬデバイスに逆バイアスを印加したときに発生する微弱リーク光を検出し、それらの周辺の金属電極をレーザで焼き切る方法などがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２２１９８２号公報

上記従来方法では、有機ＥＬ表示パネルの全体にわたって通常の電圧を印加して発光させ、異物を含む減点を確認している。しかし、このように通常の電圧を印加した場合での発光では、減点は検出できても上記不均一画素の検出は困難である。

また、検査ステップとリペアステップとは別々のステップとして行われており、それぞれの光学系は別々に設けられている。このため、特に、検査とリペアを同一設備で行なう場合は、検査ステップで欠陥を含む画素を検出した場合でも、再度リペアステップで位置を調べるため、リペアにあたって位置ずれが発生するという問題がある。

そこで、本発明の目的は、前記従来の課題を解決するもので、高速高精度な有機ＥＬ表示パネルの検査及びリペア装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置は、有機ＥＬ表示パネルの画素への電圧印加又は励起光照射によって前記画素から生じる光を撮像する撮像手段と、少なくとも紫外光を照射可能な光照射手段と、前記画素からの光を受光して通過させると共に、前記光照射手段から出射された紫外光を前記画素に集光させる反射型対物レンズと、前記反射型対物レンズからの光を前記撮像手段に導くと共に、前記光照射手段から出射された紫外光を前記反射型対物レンズに導くビームスプリッタと、前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記画素の欠陥を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、高速高精度な有機ＥＬ表示パネルの検査及びリペアが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示パネルの検査及びリペアについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において実質的に同一の部材については同一の符号を付して、説明を省略している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。なお、ここでは、検査とリペアを同一設備で行なうため、リペア装置として説明している。しかしながら、設備（ステップ）を分けることによる位置ずれの影響を無視できるのであれば、検査またはリペアのみを行ってもよい。図１において、有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０は、電圧印加手段１１と、撮像手段１２と、紫外光照射手段１３と、ビームスプリッタ１４と、反射型対物レンズ１５と、移動機構１６と、を備える。そして、これらを用いて、移動機構１６（ステージ）上に載置された有機ＥＬ表示パネル１７の検査とリペアを行う装置である。この反射型対物レンズ１５は、レンズによる屈折ではなく、その内部の反射鏡による反射によって集光するものであり、屈折現象に起因する色収差を抑えることができる。そのため、本実施の形態においては、検査の際に受光する画素からの光と、リペアの際に画素に集光させる紫外光とにおいて、色収差を抑えることが可能である。

次に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０の各構成部材の機能について説明する。電圧印加手段１１によって、有機ＥＬ表示パネル１７の各画素に電圧を印加する。なお、電圧印加手段１１は、順方向又は逆方向のいずれの電圧を印加するものであってもよいが、有機ＥＬ表示パネル１７の不均一画素を検出するためには逆バイアス電圧を印加することが好ましい。撮像手段１２によって、有機ＥＬ表示パネル１７の画素に所定の電圧を印加した際の画素からの光を撮像する。ここで、本実施の形態では、この撮像に合せて、紫外光照射手段１３によって、紫外光を照射可能である。反射型対物レンズ１５は、その内部の反射鏡によって画素からの光を受光して通過させると共に、紫外光照射手段１３から出射された紫外光を画素に集光させる。ビームスプリッタ１４は、反射型対物レンズ１５からの光を撮像手段１２に導くと共に、紫外光照射手段１３から出射された紫外光を反射型対物レンズ１５に導く。移動機構１６は、有機ＥＬ表示パネル１７をこれらの機構に対して移動させる。なお、移動機構１６は、有機ＥＬ表示パネル１７と光学系とを相対移動させるものであればよい。例えば、移動機構１６は、上記各部材のうち電圧印加手段１１を除く各部材（撮像手段１２、紫外光照射手段１３、ビームスプリッタ１４、反射型対物レンズ１５）を含む光学系を一体的に有機ＥＬ表示パネル１７に対して移動させてもよい。

次に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０の特徴部分である反射型対物レンズ１５について説明する。従来この用途として用いられていた顕微鏡対物レンズでは、ガラスなどのレンズにて集光を行うが、この反射型対物レンズ１５は、ガラス等の屈折ではなく反射鏡による反射によって集光を行う。この反射型対物レンズ１５は、互いに相対する方向に２つの開口部を有し、一方の開口部は画素に対向し、他方の開口部はビームスプリッタ１４に対向して配置される。図７に反射型対物レンズ１５の具体例を示す。この図７は、エドモンド・オプティクス社製TECHSPEC REFLX反射型対物レンズの図面である。この反射型対物レンズの特徴は、ガラスなどのレンズを使用していないため、近赤外〜近紫外といった広い波長域で、色収差を限りなく回折限界に近い低いレベルに持っていくことができることである。従って、検査ステップとリペアステップとにおいて反射型対物レンズを通過する光の波長が異なる場合であっても、従来のように波長毎に対物レンズを切り替える必要が無い。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置による検査及びリペアの各ステップを説明する。図１４は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬリペアのフローチャートである。
（ａ）図１４において、まず、ステップＳ１で、図１の電圧印加手段１１にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。これにより、例えば、逆バイアス電圧を印加した場合は、ステップＳ２で、有機ＥＬ表示パネル１７の不良箇所が７００ｎｍ以上の波長のリーク光を発する。
（ｂ）次に、ステップＳ３で、発生したリーク光は、反射型対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４を介し、撮像手段１２にて撮像される。そして、ステップＳ４で、この撮像手段１２での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に、ステップＳ５で、撮像手段１２での撮像結果に基づいて検出されたリーク光の箇所に紫外光照射手段１５からの光が照射されるよう、移動機構１６にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、ステップＳ６で、ビームスプリッタ１４及び反射型対物レンズ１５を介し、紫外光照射手段１３からの紫外光を、有機ＥＬ表示パネル１７に集光照射してリペアを行う。ここで、照射する紫外光は、通常レーザ光を用いる。
なお、ステップＳ１〜Ｓ２では電圧印加によってリーク光を生じさせているが、これに限らず、紫外光を励起光として照射してフォトルミネッセンス観測を行ってもよい。フォトルミネッセンス観測と電圧印加とは、用途に応じて、適宜使い分けることが望ましい。なお、このフォトルミネッセンス観測のために用いる励起光としての紫外光は必ずしもレーザである必要はない。

ここで、参考例１及び参考例２の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置について図１１及び図１２を用いて説明する。参考例１及び参考例２の有機ＥＬ表示パネルの検査及びリペア装置は、本発明者が実施の形態１に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置を発明するに至る過程において考え、検討したものである。したがって、これらは従来技術とは異なり、新規な技術的特徴を含むものであると考える。

（参考例１）
図１１は、参考例１の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。この参考例１の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１９は、電圧印加手段２０と、撮像手段２１と、レーザ光照射手段２２と、ビームスプリッタ２３と、対物レンズ２４と、移動機構２５と、を備える。この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置では、従来、検査ステップと、リペアステップとで別々に用意されていたそれぞれの光学系の構成を一体的に構成している。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１９による検査及びリペアの各ステップを説明する。
（ａ）図１１の電圧印加手段２０にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。例えば逆バイアス電圧を印加した場合は、有機ＥＬ表示パネル１７に不良箇所があるとリーク光を発する。
（ｂ）発生したリーク光は、対物レンズ２４及びビームスプリッタ２３を介し、撮像手段２１にて撮像される。この撮像手段２１での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に、検出されたリーク光の箇所に、レーザ光照射手段２２よりレーザが照射されるよう移動機構２５にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、ビームスプリッタ２３及び対物レンズ２４を介し、レーザ光照射手段２２にて、レーザ光を有機ＥＬ表示パネル１７に照射して、リペアを行う。

（参考例２）
図１２は、参考例２の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置２６は、参考例１の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１９と比較すると、検査ステップで用いるリーク光検出用対物レンズ２７と、リペアステップで用いるレーザ照射用対物レンズ２８とを切り替えるレボルバ２９を備える点で相違する。リーク光の波長は可視〜近赤外（７００ｎｍ以上〜）であるため、リペアしたいレーザ波長が紫外の場合は、レーザ照射可能な対物レンズ２４の収差補正波長域として近赤外〜近紫外をカバーすることが難しい。そこで、参考例２では、検査及びリペアの効率を上げるために、図１２に示すように、検査ステップとリペアステップとで対物レンズを通過する光の波長に応じて対物レンズを切り替える構造となっている。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置２６による検査及びリペアの各ステップを説明する。
（ａ）図１２の電圧印加手段２０にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。例えば逆バイアス電圧を印加した場合は、有機ＥＬ表示パネル１７に不良箇所があるとリーク光を発する。
（ｂ）発生したリーク光は、リーク光検出用対物レンズ２７及びビームスプリッタ２３を介し、撮像手段２１にて撮像される。この撮像手段２１での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に、検出されたリーク光の箇所に、レーザ光照射手段２２からのレーザが照射されるよう移動機構２５にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、レボルバ２９にて対物レンズを切り替え、ビームスプリッタ２３及びレーザ照射用対物レンズ２８を介し、レーザ光照射手段２２にてレーザ光を有機ＥＬ表示パネル１７に照射し、有機ＥＬ表示パネル１７の不良箇所のリペアを行う。

なお、照射光を紫外光にすることによる効果は、有機ＥＬ表示パネル１７のリペアの場合だけでなく、フォトルミネッセンス観測において励起光を紫外光にしたい場合も同様である。なお、リペアの場合は、デバイスそのものを加工もしくは変質させるため大きな光出力を必要とするが、フォトルミネッセンス観測の場合は、デバイスそのものは加工もしくは変質させたくないため、紫外光の光出力を低くする必要がある。なお、一般的に短波長の光は低出力でもエネルギーが高く、デバイスに対しフォトルミネッセンス作用（蛍光作用）があるため、励起光の波長としては、紫外光を用いることが好ましい。

しかしながら、前述の参考例１の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１９を用いた場合では、波長ごとに対物レンズ切り替えを行わない。そのため、対物レンズ２４の波長に依存する色収差のためにリーク光検出もしくは紫外光照射のどちらかで、強度低下もしくは焦点ズレ、ボケを引き起こすという問題がある。なお、強度低下もしくは焦点ズレ、ボケ等によって、リーク光検出の効率低下や、検出精度低下、紫外光照射の効率低下等が生じる。リーク光検出の効率が低い場合や、検出精度が悪い場合は、リーク光は非常に微弱であるので検出時間の長大化を引き起こすケースが多い。また、紫外光照射の効率が低い場合や、照射精度が悪い場合は、リペア加工の精度低下を生じる。また、フォトルミネッセンス観察の場合も不必要なＥＬ素子への照射での性能劣化などを引き起こす。

前述の参考例２の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置２６を用いた場合では、照射光が紫外光の場合、リーク光検出と紫外光照射ではレボルバ２９で対物レンズを切り替えることによって、参考例１の問題点を解決できると共に、検査及びリペアの効率を上げることができる。その一方、レボルバ２９による対物レンズの切り替えに伴って、タクト（切り替え時間）やダスト発生の問題、及び、対物レンズ切り替えに伴う位置ずれの問題が生じる。

本発明者は、対物レンズに代えて反射鏡によって集光させる反射型対物レンズ１５を用いることによって、近赤外〜近紫外といった広い波長域で、色収差を限りなく回折限界に近い低いレベルにできることを見出し、本発明に至ったものである。実施の形態１に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０によれば、上述のように、検査ステップとリペアステップとで対物レンズを通過する光の波長が異なる場合であっても、参考例１や参考例２の問題は生じない。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。実施の形態２に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３０は、実施の形態１に係るリペア装置１０と比較すると、図２に示す紫外光遮蔽フィルタ３１を備える点で相違する。紫外光としてレーザなどの強力な光を用いた場合でも、撮像手段１２とビームスプリッタ１４との間に設けられた紫外光遮蔽フィルタ３１によって、紫外光が撮像手段１２に入射して撮像手段１２を破壊することを防ぐことができる。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３０による検査及びリペアの各ステップを説明する。
（ａ）図２の電圧印加手段１１にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。例えば逆バイアス電圧を印加した場合は、有機ＥＬ表示パネル１７に不良箇所があるとリーク光を発する。
（ｂ）発生したリーク光は、反射型対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４を介し、撮像手段１２にて撮像される。この撮像手段１２での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に検出されたリーク光箇所に、紫外光照射手段１３からの光が照射されるよう移動機構１６にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、ビームスプリッタ１４及び反射型対物レンズ１５を介し、紫外光を紫外光照射手段１３にて有機ＥＬ表示パネル１７に集光照射し、有機ＥＬ表示パネル１７の不良箇所のリペアを行う。
なお、このとき、紫外光が反射型対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４を介して撮像手段１２に届き、撮像手段１２が破壊されてしまうことがある。しかし、本実施の形態では、撮像手段１２とビームスプリッタ１４との間に設けられた紫外光遮蔽フィルタ３１によって、紫外光としてレーザなどの強力な光を用いた場合にも、撮像手段１２の破壊を防いでいる。さらに、紫外光遮蔽フィルタ３１は、この効果に加えて、フォトルミネッセンス観測を行う際においても、励起光である紫外光をカットし、フォトルミネッセンス光のみ通過させる役割も担う。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３２は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０と比較すると、図３に示す紫外反射ダイクロイックミラー３３を備える点で相違する。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３２による検査及びリペアの各ステップを説明する。
（ａ）図３の電圧印加手段１１にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。例えば逆バイアス電圧を印加した場合は、有機ＥＬ表示パネル１７に不良箇所があるとリーク光を発する。
（ｂ）発生したリーク光は、反射型対物レンズ１５及び紫外反射ダイクロイックミラー３３を介し、撮像手段１２にて撮像される。この撮像手段１２での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に、検出されたリーク光の箇所に、紫外光照射手段１３からの光が照射されるよう移動機構１６にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、紫外反射ダイクロイックミラー３３及び反射型対物レンズ１５を介し、紫外光照射手段１３にて有機ＥＬ表示パネル１７に紫外光を集光照射してリペアを行う。

次に、図８を用いて、紫外反射ダイクロイックミラー３３の動作について説明する。なお、図８（ａ）は、ダイクロイックミラーの１種であるシグマ光機社製ハーモニックセパレータＹＨＳ−３５５の反射率特性（参考データ）である。また、図８において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。紫外反射ダイクロイックミラー３３は、図８（ａ）に示すように、４５度の角度から光を入射した場合、紫外光を反射し、それ以外の光は透過する性質を持っている。それを具体的にリーク光検出とリペアもしくはフォトルミネッセンス用に紫外光を入射した時の動作を示した図が図８（ｂ）である。紫外光照射手段１３から照射された紫外光は紫外反射ダイクロイックミラー３３で反射され、反射型対物レンズ１５を通過して有機ＥＬパネル１７に照射される。また有機ＥＬパネル１７から発せられるリーク光や紫外光で励起されたフォトルミネッセンス光は可視〜近赤外であるため、紫外反射ダイクロイックミラー３３を通過し撮像手段１２に入射可能である。この構成であれば、リペアもしくはフォトルミネッセンス励起に用いる紫外光の反射効率が高く、かつ紫外光の撮像手段１２への光入射量が少なく、可視〜近赤外光であるフォトルミネッセンス光もしくはリーク光の撮像手段１２への光入射量が多くなり、効率的な検査リペアが可能になる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３４は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０と比較すると、図４に示す紫外及び他波長光照射手段３５と、照射光波長遮蔽フィルタ３６と、を備える点で相違する。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３４による検査及びリペアの各ステップを説明する。
（ａ）図４の電圧印加手段１１にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。例えば逆バイアス電圧を印加した場合は、有機ＥＬ表示パネル１７に不良箇所があるとリーク光を発する。
（ｂ）発生したリーク光は、反射型対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４及び照射光波長遮蔽フィルタ３６を介し、撮像手段１２にて撮像される。この撮像手段１２での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に、検出されたリーク光の箇所に、紫外及び他波長光照射手段３５から光が照射されるよう移動機構１６にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、ビームスプリッタ１４及び反射型対物レンズ１５を介し、紫外光もしくは他波長の光を、紫外及び他波長光照射手段３５にて有機ＥＬ表示パネル１７に集光照射して、有機ＥＬ表示パネル１７の不良箇所のリペアを行う。

以上説明した本発明の実施の形態４においては、紫外光に加え、それ以外の波長の光を照射する場合でも、レボルバ切り替えによるダスト発生及びレンズ位置ずれ対策無しで、高速高精度でリペア及びフォトルミネッセンス観測が可能である。図２で説明した本発明の実施の形態２においては、リペアのために照射する光は、反射型対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４を介し撮像手段１２に届いてしまうことを防ぐために、紫外光遮蔽フィルタ３１を設けている。一方、ここではそれ以外の波長の光照射から撮像手段１２を防護するために、照射光波長遮蔽フィルタ３６を設ける。この照射光波長遮断フィルタ３６を用いた場合について、図９にて具体的に説明を行う。図９（ａ）は、紫外光遮蔽フィルタ３７とノッチフィルタ３８の組み合わせで照射光波長遮蔽フィルタ３６を構成している図である。図９（ｂ）は、ビームスプリッタ１４の具体的な波長特性例であり、シグマ光機社製超広帯域誘多膜プレートハーフミラー（３００〜１０００ｎｍ）の透過率波長特性（参考データ）である。図９（ｃ）はノッチフィルタ３８の具体波長特性を示した図であり、エドモンド・オプティクス社製TECHSPEC REFLXルーゲート・ノッチフィルター（−５３２ｎｍ）の透過波長特性である。また図９において、図２及び図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図９（ａ）において、紫外及び他波長光照射手段３５から照射された光はビームスプリッタ１４で反射され、反射型対物レンズ１５を通過して有機ＥＬ表示パネル１７に照射される。このとき、ビームスプリッタ１４は、紫外〜可視〜近赤外で同等の反射吸収特性をもっていることが好ましく、例えば、図９（ｂ）に示すような波長特性のものを用いることが好ましい。また反射光の一部は、反射型対物レンズ１５を通過してビームスプリッタ１４を通過し撮像手段１２の方向へ入射する。このとき照射光が紫外光であれば、紫外光遮蔽フィルタ３７にて遮蔽され、他波長であればノッチフィルタ３８で遮蔽される。図９（ｂ）は具体的なノッチフィルタ３８の事例である。この事例では５３２ｎｍの狭波長レーザのみを遮蔽しそれ以外の波長域は透過できる。従って、可視〜近赤外波長である、有機ＥＬ表示パネル１７から発せられるリーク光や紫外光で励起されたフォトルミネッセンス光は、ノッチフィルタ３８で遮蔽される波長域以外は通過できる。このように照射する光の波長帯域及び対応するノッチフィルタ３８の波長帯域が狭いほど、遮蔽したくないリーク光やフォトルミネッセンス光の強度低下を防ぐことができる。

（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３９は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０と比較すると、図５に示す紫外及び他波長光照射手段３５と照射光波長反射ビームスプリッタ４０を備える点で相違する。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置３９による検査及びリペアの各ステップを説明する。
（ａ）図５の電圧印加手段１１にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。例えば逆バイアス電圧を印加した場合は、有機ＥＬ表示パネル１７に不良箇所があるとリーク光を発する。
（ｂ）発生したリーク光は、反射型対物レンズ１５及び照射光波長反射ビームスプリッタ４０を介し、撮像手段１２にて撮像される。この撮像手段１２での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に、検出されたリーク光の箇所に、紫外及び他波長光照射手段３５からの光が照射されるよう移動機構１６にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、照射光波長反射ビームスプリッタ４０及び反射型対物レンズ１５を介し、紫外及び他波長光照射手段３５にて有機ＥＬ表示パネル１７に紫外光もしくは他波長の光を集光照射し、有機ＥＬ表示パネル１７の不良箇所のリペアを行う。

次に、図１０を用いて、照射光波長反射ビームスプリッタ４０の動作について説明する。図１０（ａ）は４５度の角度から光を入射した場合の照射光波長反射ビームスプリッタ４０の波長特性を示す図であり、図１０（ｂ）は動作を示す図である。図１０には、照射光波長反射ビームスプリッタ反射波長特性４１、フォトルミネッセンス光強度特性（青）４２、フォトルミネッセンス光強度特性（緑）４３、フォトルミネッセンス光強度特性（赤）４４の各光強度の波長依存性を示している。

照射光波長反射ビームスプリッタ４０は、図１０（ａ）に示すように、４５度の角度から光を入射した場合、ある特定波長を反射し、それ以外の光は透過する性質を持っている。ここで照射光波長反射ビームスプリッタ反射波長特性４１に示す事例においては、ＹＡＧの基本波１０６４ｎｍ、２倍高調波５３２ｎｍ、３倍高調波３５５ｎｍのみ反射し、その他の波長は透過する特性である。それを具体的にリーク光検出とリペアもしくはフォトルミネッセンス用に光を入射した時の動作を示した図が図１０（ｂ）である。紫外及び他波長光照射手段３５から照射された光は照射光波長反射ビームスプリッタ４０で反射され、反射型対物レンズ１５を通過して有機ＥＬ表示パネル１７に照射される。また有機ＥＬ表示パネル１７から発せられるフォトルミネッセンス光やリーク光は、ＹＡＧの基本波１０６４ｎｍ、２倍高調波５３２ｎｍ、３倍高調波３５５ｎｍ付近以外の波長域であれば透過する。例えば、有機ＥＬ表示パネル１７がＲＧＢの画素にて構成されている場合、フォトルミネッセンス光は、基本的にＥＬ発光（有機ＥＬ表示パネル１７の有機ＥＬ素子の発光）と同色であり、具体的には、フォトルミネッセンス光強度特性（青）４２、フォトルミネッセンス光強度特性（緑）４３、フォトルミネッセンス光強度特性（赤）４４のような波長特性となる。また、リーク光の存在領域は可視〜近赤外の広い帯域であり、図１０（ａ）に示すものである。ここでは、紫外及び他波長光照射手段３５の波長はできるだけ波長帯域が狭く、かつ照射光波長反射ビームスプリッタ反射波長特性４１で反射率の高い部分の波形もできるだけ波長帯域が狭くなるように構成している。これにより、フォトルミネッセンス光及びリーク光は、より広い波長域において、照射光波長反射ビームスプリッタ４０を通過することができ、検出効率を高めている。

（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図である。この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置４５は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示パネルのリペア装置１０と比較すると、図６に示す撮像手段１２とビームスプリッタ１４との間にフォトルミネッセンス波長減光フィルタ４６をさらに備える点で相違する。

＜検査及びリペア＞
以下に、この有機ＥＬ表示パネルのリペア装置４５による検査及びリペアの各ステップを説明する。
（ａ）図６の電圧印加手段１１にて有機ＥＬ表示パネル１７に電圧を印加する。例えば逆バイアス電圧を印加した場合は、有機ＥＬ表示パネル１７に不良箇所があるとリーク光を発する。
（ｂ）発生したリーク光は、反射型対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４及びフォトルミネッセンス波長減光フィルタフィルタ４６を介し、撮像手段１２にて撮像される。この撮像手段１２での撮像結果に基づいて不良箇所を検出し、有機ＥＬ表示パネル１７の検査を行う。
（ｃ）次に検出されたリーク光の箇所に、紫外光照射手段１３からの光が照射されるよう移動機構１６にて有機ＥＬ表示パネル１７の移動を行う。
（ｄ）そして、ビームスプリッタ１４及び反射型対物レンズ１５を介し、紫外光照射手段１３にて有機ＥＬ表示パネル１７に紫外光を集光照射し、有機ＥＬ表示パネル１７においてフォトルミネッセンス励起もしくはリペアを行う。
なお、フォトルミネッセンス観測の場合は、反射型対物レンズ１５及びビームスプリッタ１４及びフォトルミネッセンス波長減光フィルタフィルタ４６を介し、フォトルミネッセンス光が撮像手段１２にて撮像される。

ここでは、撮像手段１２にてリーク光とフォトルミネッセンス光との両方を観測する。リーク光は非常に輝度が微弱なので長時間露光を行う。高感度かつ高精度で検出を行うため、スミア発生などを嫌って、撮像手段１２はメカニカルシャッターにて露光時間を決めることも多い。また、フォトルミネッセンス光は、基本はＥＬ素子発光そのものであり輝度は非常に高い。従って露光時間は非常に短くて良い。しかしながらメカニカルシャッターは、短時間露光を行うための高速シャッタリング動作が、電子シャッターに比べて不利である。この課題を解決するために、フォトルミネッセンス波長減光フィルタ４６を使用してフォトルミネッセンス光を減光させ、低速シャッタリンング動作でも高輝度のフォトルミネッセンス光を計測可能とさせる。具体的には本発明の実施の形態４で説明したノッチフィルタ３８と類似の機能であるが、減光させる波長域がフォトルミネッセンス光域内であることが異なる点である。なお、励起光の遮断については、本発明の実施の形態２または４で述べているので、ここでは省略する。

本発明は、有機ＥＬ表示パネルの検査やリペアを行う装置に用いることができ、産業上有益である。

本発明の実施の形態１における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態２における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態３における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態４における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態５における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 本発明の実施の形態６における有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 反射型対物レンズの具体例を示す概略図 紫外反射ダイクロイックミラーの動作について説明する概略図 照射光波長遮蔽フィルタの動作を示す概略図 照射光波長反射ビームスプリッタの動作について説明する概略図 参考例１の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 参考例２の有機ＥＬ表示パネルのリペア装置の構成を示す概略図 有機ＥＬ素子の構造を示す断面図 本発明の実施の形態１における有機ＥＬリペアのフローチャート

１１ 電圧印加手段
１２ 撮像手段
１３ 紫外光照射手段
１４ ビームスプリッタ
１５ 反射型対物レンズ
１６ 移動機構
１７ 有機ＥＬ表示パネル

Claims (8)

1. 有機ＥＬ表示パネルの画素への電圧印加又は励起光照射によって前記画素から生じる光を撮像する撮像手段と、
   少なくとも紫外光を照射可能な光照射手段と、
   前記画素からの光を受光して通過させると共に、前記光照射手段から出射された紫外光を前記画素に集光させる反射型対物レンズと、
   前記反射型対物レンズからの光を前記撮像手段に導くと共に、前記光照射手段から出射された紫外光を前記反射型対物レンズに導くビームスプリッタと、
   前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記画素の欠陥を検出する検出手段と、を備える、有機ＥＬ表示パネルの検査装置。
2. 前記反射型対物レンズは、互いに相対する方向に２つの開口部を有し、一方の開口部は前記画素に対向し、他方の開口部は前記ビームスプリッタに対向して配置されている、請求項１に記載の有機ＥＬ表示パネルの検査装置。
3. 前記撮像手段と前記ビームスプリッタとの間に紫外光遮蔽フィルタをさらに備える、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示パネルの検査装置。
4. 前記ビームスプリッタは、紫外光を反射し、それ以外の波長の光を透過させるダイクロイックミラーであって、
   前記ビームスプリッタは、前記光照射手段から出射された紫外光を前記反射型対物レンズに反射させるように配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示パネルの検査装置。
5. 前記光照射手段は、紫外光以外の波長の光も照射可能であって、
   前記撮像手段と前記ビームスプリッタとの間に、前記光照射手段で照射可能な波長の光を遮蔽する光遮蔽フィルタをさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示パネルの検査装置。
6. 前記ビームスプリッタは、前記光照射手段で照射される波長の光を反射するものである、請求項１から５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示パネルの検査装置。
7. 前記撮像手段と前記ビームスプリッタとの間、又は、前記ビームスプリッタと前記反射型対物レンズとの間のいずれかに、前記画素からの紫外光によって励起発光する可視フォトルミネッセンス波長域を減光させる減光フィルタをさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示パネルの検査装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の有機ＥＬ表示パネルの検査装置と、前記有機ＥＬ表示パネルの欠陥を検査した後に前記欠陥を含む画素をリペアするリペア手段と、を備える、有機ＥＬ表示パネルのリペア装置。