JP2014164998A - 有機ｅｌ装置の検査装置、有機ｅｌ装置の検査方法及び有機ｅｌ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塵の影響を小さくすることが可能であってダークスポットを検出する精度が高い有機ＥＬ装置の検査装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ装置３００に給電し、有機ＥＬ装置３００の表面を発光させる。同時期に照明装置２３に給電し、照明装置２３を発光させて、有機ＥＬ装置３００を低い照射角度で照明する。この状態で、有機ＥＬ装置３００の発光面を真上から撮影する。有機ＥＬ装置３００の表面に乗った塵は、照明光が乱反射して輝く。これに対して、有機ＥＬ装置３００の他の部分は、照明装置２３から照明される光が有機ＥＬ装置３００の表面で正反射し、解析用カメラ２１に入光しない。そのため有機ＥＬ装置の内部の欠陥に起因する暗点は、解析用カメラ２１に撮影される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、有機ＥＬ装置のダークスポットを検出する検査装置及び検査方法に関するものである。また本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法に関するものである。

白熱灯や蛍光灯に代わる照明装置として有機ＥＬ装置が注目され、多くの研究がなされている。

ここで、有機ＥＬ装置は、ガラス基板等の基材に、有機ＥＬ素子を積層したものである。
また、有機ＥＬ素子は、一方又は双方が透光性を有する２つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機ＥＬ装置は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機ＥＬ装置は、自発光デバイスであり、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光させることができる。また、白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。

ところで、有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子への水分や酸素（以下、水等ともいう）の進入を防止するために有機ＥＬ素子を外部の雰囲気から遮断する封止構造を備えている。しかしながら、有機ＥＬ素子の封止機能が不十分な場合には、有機ＥＬ装置を長期間使用すると、ダークスポットと呼ばれる非発光点が発生する。
このダークスポットについて詳説すると、有機ＥＬ素子の封止が不十分な場合、水等が封止構造内に進入し、有機ＥＬ素子が水等に曝された状態となる。この状態で使用（点灯）すると、有機ＥＬ素子を構成する電極あるいは電極界面付近の有機化合物層の一部が酸化され、表面に絶縁性の酸化被膜が形成される。この酸化被膜が形成されると、形成箇所は部分的に絶縁化されるため、点灯時に当該箇所が発光せず、ダークスポットが形成される。

またダークスポットは、点灯時間の経過と共に大きくなる傾向がある。即ち製造直後においては、ほんの小さなダークスポットであったとしても、長時間に渡って有機ＥＬ装置を使用する内にダークスポットが成長し、目視で存在することが明らかになる程度の大きさとなってしまう。そして遂には本来発光すべき領域の多くをダークスポットが覆ってしまう。

そのため有機ＥＬ装置の製造工程においては、有機ＥＬ素子へ水等が進入しない様に極力注意が払われる。しかしながら、現在のところ、ダークスポットを全く発生させない製造方法は確立されていない。
そこで製造工程の一部にダークスポットの有無等を確認する工程を設け、ダークスポットが一定の基準を越えて存在する中間製品を不良品として除去することが必要である。

ダークスポットに関連する技術として、特許文献１，２がある。
特許文献１は、有機ＥＬ装置の修理方法の発明であり、本発明に関連する技術として有機ＥＬ装置を点灯してダークスポットの位置を特定することが記載されている。
特許文献２には、イメージセンサを使用してダークスポットなどを撮影することが記載されている。

特開２００７−６６６５６号公報 ＷＯ２０１０／１３７４５２号公報

前記した様にダークスポットは、点灯時間の経過と共に成長して大きくなる傾向がある。そのため目視では確認できない様な２０ミクロン程度のダークスポットであっても、一定時間点灯を続けると、目視で明らかになる程度の大きさとなってしまう。そのため、製造工程においては、２０ミクロン程度の小さなダークスポットであってもその存在や位置、個数を把握しておく必要がある。

ダークスポットが有るか無いかは、有機ＥＬ装置に通電して発光させてみないと確認することができない。そのためダークスポットについて検査する場合には、有機ＥＬ装置に通電して発光させ、発光面側から観察することとなる。そして表面から観察し、発光していない部分（以下、暗点と称する）があるか否かを確認する。

しかしながら、発光面側から観察して、暗点があっても、それだけの理由で当該部位がダークスポットであると断定することはできない。
即ち有機ＥＬ装置の発光面に塵が付着することが多々あり、この塵が有機ＥＬ装置の光が外に放出されることを妨げている場合がある。
単に表面から観察して暗点が存在していても、その暗点は、塵の付着に起因するものであるのか、有機ＥＬ素子を構成する電極等に欠陥があるが故に生じた暗点であるのかが区別できない。
そのため、ダークスポットの有無等を調べる検査は、清浄な環境下で行う必要がある。 前記した様に、２０ミクロン程度の小さなダークスポットであってもその存在や位置、個数を把握しておく必要があるから、試験を行う空間に、２０ミクロン程度の大きさの塵が存在しない環境であることが要求される。
ここで、検査を行う空間から、数ｍｍ規模の大きな埃を除去することは容易であるが、２０ミクロン程度の小さな塵さえも存在しない環境を作ることは容易ではない。

有機ＥＬ装置の検査をクリーンルーム等の中で行えば、塵による暗点の発生が抑制されるが、有機ＥＬ装置を量産する工程に組み込む場合に、クリーンルーム内で検査作業を行うことは困難である。
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、塵の影響を小さくすることが可能であってダークスポットを検出する精度が高い有機ＥＬ装置の検査装置を提供することを課題とするものである。また同様の目的を達成することができる有機ＥＬ装置の検査方法及び製造方法を提供することを課題とするものである。

上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、有機ＥＬ装置における本来発光すべき領域に存在する非発光部を検出する有機ＥＬ装置の検査装置において、有機ＥＬ装置に給電して発光させる給電手段と、有機ＥＬ装置の発光面を撮影する撮影手段と、有機ＥＬ装置の発光面に対して外部から投光する照明手段と、映像を解析する解析手段とを有し、前記撮影装置と照明手段との位置関係は、投光された光の有機ＥＬ装置の表面における正反射光の中心光軸が、撮影装置に導入される入光の中心軸とずれていて投光された光の正反射光が撮影装置に入光しない関係にあり、前記解析手段は、色または輝度の少なくともいずれかを識別する機能を備えていることを特徴とする有機ＥＬ装置の検査装置である。

本発明の有機ＥＬ装置の検査装置では、有機ＥＬ装置の発光面に対して外部から投光する照明手段を有する。そして本発明では、照明手段から投光された光の正反射光の中心光軸が、撮影装置に導入される入光の中心軸とずれていて投光された光の正反射光が撮影装置に入光しない。そのため照明手段によって有機ＥＬ装置の発光面に投光されているにも係わらず、撮影装置側から見ると、照明手段による有機ＥＬ装置表面の輝きは認められない。
しかしながら、有機ＥＬ装置の表面に塵が付着していると、照明手段から投光された光が乱反射し、撮影装置側からその輝きが認められる。
そのため、撮影装置側から見ると、塵の部分は、他の部位とは輝度や色が異なることとなる。
一方、有機ＥＬ素子を構成する電極等に欠陥が存在する場合は、有機ＥＬ装置に通電しても正規の発光状態とはならず、他の部位に比べて暗くなる。
そのため、本検査装置によると、塵が存在する部位と、有機ＥＬ素子を構成する電極等に欠陥が存在する部位とで、色や輝度が異なるものとなり、両者を明確に区別することができる。

請求項２に記載の発明は、解析手段は、有機ＥＬ装置を発光させた状態において、色又は輝度が一定値以下である部分の存在を認識する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置の検査装置である。

本発明では、有機ＥＬ装置を発光させた状態において、色又は輝度が一定値以下である部分の存在を認識する機能を備えているので、ダークスポットの候補を選別することができる。

解析手段は、有機ＥＬ装置を発光させた状態において、非発光領域の中心点を特定する中心点特定機能と、非発光領域の形状を特定する形状特定機能を備えることが望ましい（請求項３）。

請求項４に記載の発明は、有機ＥＬ装置は、透明な基材に発光層が積層されていて前記基材から光が発せられるものであり、前記解析手段は、色または輝度に基づいて、光を遮る物質の存在によって発光層が発する光が外部に出ることが妨げられているのか、或いは発光層自身に欠陥があるのかを解析する機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置である。

本発明によると、ダークスポットを的確に特定することができる。

撮影装置に導入される入光の中心軸は、有機ＥＬ装置の主面の法線と一致し、前記中心軸と有機ＥＬ装置の主面との交点を結ぶ入光軸線と、照明手段の発光部の中心とを結ぶ照明光軸線との成す角度が４５度以上であることが推奨される（請求項５）。

請求項６に記載の発明は、解析手段は、一定の暗部輝度ＩＬ以下の領域を非発光領域として当該非発光領域の中心点を特定する中心点特定機能と、非発光部の周辺であって当該非発光部から所定の距離だけ離れた周辺領域の平均輝度ＩＡを測定する平均輝度測定機能と、平均輝度ＩＡから暗部輝度ＩＬに変化する過渡領域の幅を検出する境界幅検出機能とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置である。

本発明によると、暗部を一定の基準で特定することができる。また過渡領域の幅を検出することによって輝度の変化勾配を知ることができ、ダークスポットか否かの判断材料を得ることができる。

請求項７に記載の発明は、有機ＥＬ装置又は撮影手段を相対的に平行に移動させる移動手段を有し、有機ＥＬ装置又は撮影手段を相対的に平行に移動させて有機ＥＬ装置における本来発光すべき領域を分割的に撮影し、さらに撮影された映像を合成して一つの本来発光すべき領域の映像を完成させる映像合成手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置である。

本発明によると、有機ＥＬ装置の大きさに係わらず検査を行うことができる。

請求項８に記載の発明は、有機ＥＬ装置は、基材に透明電極層と、発光層と、裏面電極層が積層されたものであり、撮影手段は基材の表面側から撮影し、撮影手段は基材の表面以遠に自動的に焦点を合わせる機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置である。

本発明によると、焦点が基材の表面から積層物側にずれる。そのため表面の塵は、焦点がぼけ、他の部位と区別しやすくなる。

また検査方法に関する発明は、有機ＥＬ装置に給電して発光させると共に、照明手段によって投光した状態で撮影装置で撮影し、有機ＥＬ装置における本来発光すべき領域に存在する非発光部を検出する有機ＥＬ装置の検査方法において、前記撮影装置と照明手段との位置関係が、投光された光の有機ＥＬ装置の表面における正反射光の中心光軸が、撮影装置に導入される入光の中心軸とずれる関係とし、色または輝度の少なくともいずれかに基づいて非発光部を解析して区別することを特徴とする有機ＥＬ装置の検査方法である。

本発明によると、塵に起因する暗部と、内部欠陥による暗部とを識別することが容易となる。

また有機ＥＬ装置の製造方法に関する発明は、基材に透明電極層と、発光層と、裏面電極層と、絶縁層を成膜する成膜工程と、前記透明電極層及び裏面電極層に通電するための電極を設ける電極取り付け工程と、正反射光が撮影手段に入光しない方向から照明手段で投光すると共に電極に通電して発光層を発光させた状態で撮影手段を使用して撮影し、色又は輝度が一定値以下である部分の存在を認識する撮影工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法である。

本発明によると、ダークスポットの数等が一定未満の有機ＥＬ装置を製造することができる。

本発明の有機ＥＬ装置の検査装置及び検査方法によると、ダークスポットの検査に際して塵等の影響を軽減することができる効果がある。
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法によると、ダークスポットの数等が一定未満の有機ＥＬ装置を製造することができる。

本発明の実施形態の有機ＥＬ装置の検査装置の正面図である。 図１の有機ＥＬ装置の検査装置の本体部分の斜視図である。 図２の検査装置の本体部分の内部構造を示す斜視図である。 図２の検査装置の内部構造であって、有機ＥＬ装置と、Ｘ−Ｙテーブルと、照明装置と、撮影カメラの位置関係を示す断面斜視図である。 撮影時における有機ＥＬ装置と、照明装置と、撮影カメラとの位置関係を示す説明図である。 暗部の形状を特定する解析方法を説明する説明図であり、暗部がダークスポットである場合を示す。 暗部の形状を特定する解析方法を説明する説明図であり、暗部がダークスポットではない場合を示す。 図１の検査装置で検査を行う場合における撮影カメラの撮影範囲の変化を示す説明図である。 図１の検査装置で検査を行う場合における撮影カメラの撮影範囲の変化を一つの有機ＥＬ装置上に記載して示す説明図である。 図１の検査装置で検査を行う場合における撮影カメラの焦点を説明する概念図である。 図１の検査装置で検査を行う場合における撮影カメラの焦点を決定する際の機械的動作を示す説明図である。 図１の検査装置で検査を行う場合における撮影カメラの焦点を決定する際の演算を概念的に説明する説明図である。 図１の検査装置を使用して有機ＥＬ装置の暗点を測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施形態における有機ＥＬ装置の製造工程を示す説明図である。

以下さらに本発明の実施形態について説明する。
図１、図２、図３に示す装置は、本発明の実施形態の有機ＥＬ装置の検査装置５０（以下単に検査装置５０と称する）である。
検査装置５０は、検査装置本体１と、制御装置５１によって構成されている。制御装置５１は、公知のパーソナルコンピュータであり、パソコン本体５２と、ディスプレイ５３を有している。

検査装置本体１は、図１、図２の様に所定の高さを有するテーブル部２にクリーンベンチ装置３が搭載され、クリーンベンチ装置３の内部に図３の様な主要な検査器具が設けられたものである。
クリーンベンチ装置３は、公知のそれと同様に外壁５で囲まれた空間６を有し、その内部を清浄に保つ機能を有する装置である。

本実施形態で採用するクリーンベンチ装置３は、図２に示すように、側面形状が段状をしている。即ちクリーンベンチ装置３は、後記する解析用カメラ２１等が収容された本体部７と、ワークを出し入れするシャッター配置部８を有している。
シャッター配置部８は、本体部７に比べて高さが低い。そのため前記した様に、クリーンベンチ装置３は、側面形状が段状となっている。

シャッター配置部８は、天井面にスライド式のシャッター１０が設けられている。シャッター１０は、二枚のスライドドア１１によって構成されており、各スライドドア１１は矢印の様に左右方向に移動して開閉される。
クリーンベンチ装置３の本体部７には、図３の様に換気ファン１２，１３が設けられている。

次にクリーンベンチ装置３に配された機器について説明する。
クリーンベンチ装置３内には、図３の様に、Ｘ−Ｙテーブル２０、解析用カメラ２１、顕微鏡カメラ２２、照明装置２３等が配されている。
Ｘ−Ｙテーブル２０は、平行に配された２本のＸ方向レール２５ａ，ｂ上に図示しないＸ方向可動テーブル２６が設けられ、さらにＸ方向可動テーブル２６に２本のＹ方向レール２８ａ，ｂが設けられ、さらにその上にＹ方向可動テーブル３０が搭載されたものである。本実施形態では、Ｙ方向可動テーブル３０に試料保持部材３３が設けられている。試料保持部材３３には、図示しない給電電極が設けられている。

Ｘ−Ｙテーブル２０の、Ｘ方向レール２５ａ，ｂとＹ方向レール２８ａ，ｂとは直交する。Ｘ−Ｙテーブル２０には、図示しないボールネジや送りネジ及びモータが設けられていて、Ｘ方向可動テーブル２６を図面Ｘ方向（図面横方向）に移動させることができ、Ｙ方向可動テーブル３０を図面の図面Ｙ方向（図面前後方向）に移動させることができる。Ｙ方向レール２８ａ，ｂは、Ｘ方向レール２５ａ，ｂ上にあるので、Ｙ方向可動テーブル３０およびこれに搭載された試料保持部材３３は、結果的にＸ−Ｙ方向に移動することができる。

平面視して２本のＸ方向レール２５の中央であり、且つ２本のＸ方向レール２５と平行にカメラ支持用フレーム３１が設けられている。カメラ支持用フレーム３１は、門形フレームであり、両端に脚部３２があり、当該脚部３２によって梁部３５が支持されている。

解析用カメラ２１は、テレセントリックレンズ３６を有し、比較的広い範囲を視差による歪みなく撮影することができるものである。
解析用カメラ２１はテレセントリックレンズ３６の焦点を所定の位置に合わせる機能を備えている。解析用カメラ２１は昇降装置４０を介してカメラ支持用フレーム３１の梁部３５に垂直下向き姿勢で取り付けられている。

顕微鏡カメラ２２は、前記した解析用カメラ２１よりも撮影範囲が狭く、光学的倍率が高いカメラである。
顕微鏡カメラ２２についても、焦点を所定の位置に合わせる機能を備えている。顕微鏡カメラ２２についても、昇降装置４１を介してカメラ支持用フレーム３１の梁部３５に垂直下向き姿勢で取り付けられている。
これらの顕微鏡カメラ２２及び解析用カメラ２１、特に解析用カメラ２１としては、ライン状の明暗情報をワークを相対移動させながらラインセンサでセンサリングし、得られた時系列情報を、前記相対移動を勘案して面内情報に変換する機能を付加したラインカメラを使用することができる。上記したラインカメラを採用することにより、検査に要するタクトタイムを短縮することができる。

照明装置２３は、発光ダイオード等を内蔵した発光装置であり、図４の様に横方向に細長い長方形の発光面４５を有する。そして断面形状が細長い長方形の発光ビームを発する。照明装置２３は、発光色を変化させることができる。発光色は連続的に変化するものであってもよく、段階的に変化するものであってもよい。

次にクリーンベンチ装置３内における各機器のレイアウトについて説明する。
Ｘ−Ｙテーブル２０のＸ方向レール２５ａ，ｂは、クリーンベンチ装置３の本体部７にあり、本体部７の図面横方向に延びている。即ちＸ−Ｙテーブル２０のＸ方向レール２５ａ，ｂは、図３のＸ方向に延びている。
またＸ−Ｙテーブル２０のＹ方向レール２８は、前記したＸ−Ｙテーブル２０のＸ方向レール２５から図面前方向に張り出して設けられている。即ち、Ｙ方向レール２８の奥側の端部は、奥側に配された一方のＸ方向レール２５ａの上部近傍にある。これに対して、Ｙ方向レール２８の他方の端部は、他方のＸ方向レール２５ｂから大きく張り出している。そしてＹ方向レール２８の他方の端部は、クリーンベンチ装置３の本体部７からはみ出してシャッター配置部８側に至っている。
従って、Ｘ−Ｙテーブル２０のＹ方向可動テーブル３０は、クリーンベンチ装置３の本体部７側からシャッター配置部８側に至る範囲を移動可能である。また前記した様に、Ｙ方向可動テーブル３０を支持するＹ方向レール２８が、Ｘ方向可動テーブル２６に載置されているから、Ｙ方向可動テーブル３０は、横方向にも移動することができる。

Ｘ−Ｙテーブル２０は水平姿勢で取り付けられており、Ｙ方向可動テーブル３０及びこりに搭載された試料保持部材３３は、クリーンベンチ装置３内を水平に移動する。また試料たる有機ＥＬ装置３００は、試料保持部材３３に水平姿勢で取り付けられているから、有機ＥＬ装置３００の発光面は水平方向に広がりを持つこととなる。

解析用カメラ２１と顕微鏡カメラ２２は、前記した様にカメラ支持用フレーム３１の梁部３５に取り付けられているから、解析用カメラ２１と顕微鏡カメラ２２は、いずれも二本のＸ方向レール２５ａ，ｂの中心線の真上に位置にある。

照明装置２３は、クリーンベンチ装置３の本体部７の奥側にあり、長方形の発光面４５をＸ方向レール２５ａ，ｂの中心側に向けて配置されている。即ち照明装置２３の、長方形の発光面４５の軸線は、Ｘ方向レール２５ａ，ｂと平行である。また発光面４５は、図４、図５の様に、水平に対してやや下向きに傾斜して設けられている。
本実施形態では、照明装置２３から照射される光の中心光軸１００が、水平に対して４５度未満となる角度に取り付けられている。
より望ましくは、光の中心光軸１００が、水平に対して３０度未満、最も望ましくは、２０度未満となる角度Ａに取り付けられている。
また前記した様に、解析用カメラ２１及び顕微鏡カメラ２２は、垂直下向き姿勢で取り付けられているから、解析用カメラ２１及び顕微鏡カメラ２２の入光の中心軸２００に対して相当の角度Ｂでずれている。即ち解析用カメラ２１等の入光の中心軸２００は、垂直であるから、解析用カメラ２１等の入光の中心軸２００と、照明装置２３から照射される光の中心光軸１００とのなす角度Ｂは、４５度以上である。
より望ましくは、光の中心光軸１００が、解析用カメラ２１等の入光の中心軸２００に対して６０度以上さらに望ましくは、７０度以上である。また当該角度Ｂは、８５度以下、さらに望ましくは、８０度以下である。
従って、最も推奨される角度Ｂは、７０度以上、８０度以下である。

次に本実施形態の検査装置５０の機能について説明する。
本実施形態の検査装置５０は、有機ＥＬ装置３００を試料とし、ダークスポットの位置、数、大きさを検出し、ディスプレイ５３に表示することができる。
本実施形態の検査装置５０は、所定のスイッチを操作することによって、検査装置本体１内のＸ−Ｙテーブル２０が動作し、試料保持部材３３をシャッター配置部８に移動させ、シャッター１０が開かれる。そして手動で、試料保持部材３３に有機ＥＬ装置３００を装着し、さらに所定のボタンを押すことによって試験が開始される。そして一連の試験が終了すると、再びＸ−Ｙテーブル２０が動作し、試料保持部材３３をシャッター配置部８に移動させ、シャッター１０が開かれる。そして手動で、試料保持部材３３に載置された有機ＥＬ装置３００を取り出す。

次に、一連の試験工程について説明する。
前記した様に手動で、試料保持部材３３に有機ＥＬ装置３００を装着し、さらに所定のボタンを押すことによって試験が開始される。最初にシャッター１０が自動的に閉鎖され、続いてＸ−Ｙテーブル２０が動作し、有機ＥＬ装置３００を解析用カメラ２１の直下に移動させる。
そして試料保持部材３３の図示しない給電電極から有機ＥＬ装置３００に給電され、有機ＥＬ装置３００の表面を発光させる。この発光は、有機ＥＬ装置３００の有機発光層（図示せず）が発光したものである。
これと同時期に照明装置２３に給電され、照明装置２３を発光させて、有機ＥＬ装置３００を低い照射角度で照明する。
そしてこの状態で、解析用カメラ２１を動作させ、有機ＥＬ装置３００の発光面を真上から撮影する。
ここで本実施形態では、解析用カメラ２１の焦点が自動的に合わせられるが、この焦点は、図１０の様に、基材３０１の表面ではなく、内部の積層物３０２に合わせられる。

そして解析用カメラ２１で有機ＥＬ装置３００の発光面を撮影するが本実施形態では、発光面を分割して撮影が行われる。

即ち、図８の様に、有機ＥＬ装置３００の一部を撮影領域７０として撮影し、撮影領域を順次ずらして撮影を進める。
より具体的には、一回撮影を終えるごとに、Ｘ−Ｙテーブル２０を動作させ、解析用カメラ２１の真下にくる有機ＥＬ装置３００の位置をずらして撮影する。なお、一つの撮影領域と他の撮影領域７０は、図９の様に縁の部分で重複する。

そして制御装置５１は、この撮影映像を合成し、有機ＥＬ装置３００の全体を一つの映像としてディスプレイ５３に表出する。
なお前述した様に、解析用カメラ２１としては、ラインカメラを採用する場合には、画像を連続して取得した後、設定した大きさの画像に分割し、ディスプレイ５３に表出することが望ましい場合もある。
これと同時に、撮影された有機ＥＬ装置３００の表面の画像から暗点を検索し、暗点を解析する。

本実施形態では、解析用カメラ２１の焦点が基材３０１よりも奥側に合わせられ、且つ有機ＥＬ装置３００を低い照射角度で照明した状態で撮影するから、有機ＥＬ装置の暗点の解析が容易である。
即ち、本実施形態では、解析用カメラ２１の焦点が基材３０１よりも奥側に合わせられている。そのため、図１０の様に、基材の表面に塵が乗っていても、塵には焦点が合わず、ぼやける。

また有機ＥＬ装置３００を照明装置２３で照明した状態で撮影するから、塵が照明光に対して乱反射し、輝く。また塵の部分が照明光の色相に近い色相となる。塵に対する照明光は、乱反射光であるから、解析用カメラ２１に入光し、撮影される。
これに対して、有機ＥＬ装置３００の他の部分は、照明光の提供を受けにくい。即ち有機ＥＬ装置の表面は、ガラスや樹脂等の基材３０１で覆われており、平滑性が高い。そのため照明装置２３から照明される光は、その多くが基材３０１の表面で正反射する。また一方、照明光は、有機ＥＬ装置３００に対して低い角度に照射されるから、正反射光は、入射角度と等しい、低い角度で反射する。一方、解析用カメラ２１は、有機ＥＬ装置３００の表面から法線方向に発光する光を撮影する。即ち解析用カメラ２１に導入される入光の中心軸２００は、基材３０１の表面に対して法線方向にあるから、撮影装置に起因する正反射光は、解析用カメラ２１に入光せず、撮影の対象とはならない。

これに対して、有機ＥＬ装置３００の内部の欠陥に起因する暗点は、他の部位に比べて当然に暗く、この状態は、真上に置かれた解析用カメラ２１に撮影される。

そのため一定の輝度または色相を閾値として、撮影された暗点を区別すれば、その暗点が、表面に塵に起因するものであるのか、内部の欠陥に起因するものであるのかを判別することができる。

本実施形態では、この解析結果に基づいて、内部の欠陥に起因する暗点を特定し、この個数と位置とをディスプレイ上に表示する。
さらに本実施形態の検査装置５０では、暗点の形状等からも表面の塵に起因するものであるのか、内部の欠陥に起因するものであるのかを判別する判断材料としている。

ここで、水等の進入に起因するダークスポットは、経験則上、形状が円形である。またこのダークスポットは、正常な部位との明度差が歴然としており、正常な部位との境界線が明確である。
この点に注目し、本実施形態の検査装置５０では、暗点周辺との輝度差を検出する。また本実施形態の検査装置５０は、輝度等の過渡領域の幅を検出する境界幅検出機能を有している。さらに本実施形態の検査装置５０は、暗点の形状を特定する機能を備えている。そしてこれらの解析結果をダークスポットであるか否かの指標の一つとしている。

即ち本実施形態の検査装置５０では、例えば図６や、図７の様な暗点があった場合、当該暗点の中心点を特定する。以下に説明する中心点の特定等の作業は、顕微鏡カメラ２２を使用して行われる。具体的に説明すると、特定の暗部輝度ＩＬを閾値とし、この暗部輝度ＩＬ以下の領域を非発光領域（暗点）として当該非発光領域の中心点を特定する。
即ち特定の暗部輝度ＩＬを定め、これよりも明るいか暗いかによって暗点であるか否かを決定する。
そして特定の閾値よりも暗い領域があったならば、その中心点を特定する。
そして次に、中心点から一定の距離Ｌが離れた領域の平均輝度ＩＡを測定する。
例えば、図６の様な円形の暗点が存在した場合には、これに対して一定の間隔の遷移領域Ｌを除いた外側の環状領域Ｂを想定し、この環状領域Ｂの平均輝度ＩＡを測定する。
また図７の様な、円以外の形状であるならば、複数の中心点を特定し、この中心点から一定の距離Ｌだけ離れた歪な環状の領域を想定し、この環状領域Ｂの平均輝度ＩＡを測定する。

そして次に、暗点近傍の輝度変化を調べる。ここで、図６に示すように、輝度変化が急峻であるならばダークスポットである可能性が高い。輝度変化が急であるか否かは、平均輝度ＩＡから暗部輝度ＩＬに変化する過渡領域の幅Ｗを検出することによって行う。この幅Ｗが小さい場合は、輝度変化が急であり、当該暗点がダークスポットである可能性が高い。
逆に、図７に示すように、輝度変化があいまいであるならば、ダークスポットではない可能性が高い。
即ち図７に示すように平均輝度ＩＡから暗部輝度ＩＬに変化する過渡領域の幅Ｗが大きい場合は、輝度変化があいまいであり、ダークスポットでは無い可能性が高い。

また本実施形態では、解析用カメラ２１の焦点が、基材の表面よりも奥にあるから、暗点が塵に起因するものであるならば、輝度変化はさらにあいまいなものとなる。

さらに前記した暗部輝度ＩＬとこれ以上の輝度との境界ラインを結んで図形を作成する。
次にこの図面の長辺の長さと短辺の長さとを測定し、真円度、楕円度、長短比等を演算する。前記した様に、経験則上、形状が円形であるから、真円度が高く、楕円度の低い暗点は、ダークスポットである可能性が高い。逆に真円度が低く、楕円度が高い暗点は、ダークスポットでは無い可能性が高い。

上記した基準に基づいても、内部の欠陥に起因する暗点を特定し、この個数と位置とをディスプレイ上に表示することができる。もちろん、総合判断によって、ダークスポットを特定してもよい。さらに、ダークスポットと断定できる暗点、ダークスポットではないと断定できる暗点、ダークスポットである可能性が高い暗点といった様に、複数の段階に層別することも推奨される。他の部位よりも輝度の高い位置を特定する機能を備えていても良い。

また本実施形態の検査装置５０は、補助的な機能として、有機ＥＬ装置３００が置かれた状況における水平度を検知する機能を備えている。
本実施形態の検査装置５０は、図１１の様に解析用カメラ２１の直下近傍に、変位計４３が設けられており、解析用カメラ２１の直下における有機ＥＬ装置３００の表面高さを検出することができる。そして撮影を開始する前に、Ｘ−Ｙテーブルを動作させて、有機ＥＬ装置３００を変位計４３の上で移動させ、変位計４３の変化を測定する。もし有機ＥＬ装置３００の表面が水平であるならば、変位計４３の変位は無い。これに対して有機ＥＬ装置３００の表面が図１２の様に傾斜していれば、変位計４３に変化が現れる。そしてこの変化が許容範囲内であるならば、その平均の高さ位置ＨＡを基準として、解析用カメラ２１を昇降移動させる。

次に、本実施形態の検査装置５０の効果を確認するために行った実験について説明する。
本発明者らは、自己が作成した有機ＥＬ装置３００を検査装置５０にかけて暗点を測定した。
ここで測定した暗点は、３個であり、その内の２つは、故意に１０ミクロン程度の塵を置いたものである。
残る一つは、後で実施した精密検査の結果、ダークスポットであることが確認されている。
測定は、本実施形態の装置を使用して、有機ＥＬ装置３００を発光させると共に、照明装置２３を点灯して行った。また比較例として、照明装置２３を消灯し、有機ＥＬ装置３００の発光のみに頼って暗点を検出した。
いずれも周辺部の輝度を１００とし、塵等の中心部の輝度を周辺部の輝度と比較した数値を表示した。
結果は、表１の通りであった。

表の通り、本実施形態の方法によると、塵の場合に、周囲との輝度差が小さくなる。なお本実施形態では、塵の部位は、周囲との輝度差が逆転している。
これに対してダークスポットの場合は、輝度差の変化が変わらない。そのため暗点がダークスポットによるものであるのか、塵に起因するものであるかを明確に識別することができた。

また図１３のグラフは、有機ＥＬ装置の全域に渡って、暗点を検出し、その輝度と大きさとをグラフ上に表示したものである。
本グラフから明らかなように、暗点の輝度は、明確に二極化している。そのため、適当な閾値を定めて、その上下によって暗点がダークスポットによるものであるのか、塵に起因するものであるかを明確に識別することができた。なお閾値よりも上の暗点は、いずれも塵等の付着に起因するものであった。

次に、本実施形態の有機ＥＬ装置の検査方法を工程に取り込んだ、有機ＥＬ装置３００の製造方法について図１４を参照しつつ説明する。
最初の工程として、スパッタ法やＣＶＤ法によって基板（基材）６０の一部又は全部に第１電極層６１を成膜する（第１電極層成膜工程）。形成される第１電極層６１の平均厚さは、５０ｎｍから８００ｎｍであることが好ましく、１００ｎｍから４００ｎｍであることがより好ましい。

この基板６０上に、真空蒸着装置によって、有機発光層６２を成膜する。より具体的には、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを順次成膜する（有機発光層成膜工程）。
次に、この基板６０上の第２電極層６３を成膜する（第２電極層成膜工程）。

次に、この基板６０に、ＣＶＤ装置によって絶縁層６４を成膜する（絶縁層成膜工程）。
そしてさらに、第１電極層６１に導通する給電線６５と、第２電極層６３に導通する給電線６６を接続する。

そしてこの基板６０を前記した検査装置５０で検査し、ダークスポットの検出をする。
さらに図示しない枠等を設けて有機ＥＬ装置が完成する。

次に、有機ＥＬ装置の層構成についてさらに説明する。
基板６０は、透光性及び絶縁性を有したものである。基板６０の材質については特に限定されるものではなく、例えば、フレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板などから適宜選択され用いられる。特にガラス基板や透明なフィルム基板は透明性や加工性の良さの点から好適である。

第１電極層６１の素材は、透明であって、導電性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物などが採用される。有機発光層６２の発光層から発生した光を効果的に取り出せる点では、透明性が高いＩＴＯあるいはＩＺＯが特に好ましい。本実施形態では、ＩＴＯを採用している。

有機発光層６２は、少なくとも一つの発光層を有している層である。有機発光層６２は、主に有機化合物からなる複数の層から構成されている。当該有機発光層６２は、一般的な有機ＥＬ装置に用いられている低分子系色素材料や、共役系高分子材料などの公知のもので形成することができる。また、当該有機発光層６２は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの複数の層からなる積層多層構造であってもよい。

第２電極層６３の素材は、特に限定されるものではなく、例えば銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）などが挙げられる。本実施形態の第２電極層６３は、Ａｌで形成されている。

１ 検査装置本体
２ テーブル部
３ クリーンベンチ装置
２０ Ｘ−Ｙテーブル
２１ 解析用カメラ
２２ 顕微鏡カメラ
２３ 照明装置
５０ 有機ＥＬ装置の検査装置
５１ 制御装置
５３ ディスプレイ
１００ 照明光の中心光軸
２００ 入光の中心軸
３００ 有機ＥＬ装置

Claims (10)

1. 有機ＥＬ装置における本来発光すべき領域に存在する非発光部を検出する有機ＥＬ装置の検査装置において、
   有機ＥＬ装置に給電して発光させる給電手段と、有機ＥＬ装置の発光面を撮影する撮影手段と、有機ＥＬ装置の発光面に対して外部から投光する照明手段と、映像を解析する解析手段とを有し、
   前記撮影装置と照明手段との位置関係は、投光された光の有機ＥＬ装置の表面における正反射光の中心光軸が、撮影装置に導入される入光の中心軸とずれていて投光された光の正反射光が撮影装置に入光しない関係にあり、
   前記解析手段は、色または輝度の少なくともいずれかを識別する機能を備えていることを特徴とする有機ＥＬ装置の検査装置。
2. 解析手段は、有機ＥＬ装置を発光させた状態において、色又は輝度が一定値以下である部分の存在を認識する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置の検査装置。
3. 解析手段は、有機ＥＬ装置を発光させた状態において、非発光領域の中心点を特定する中心点特定機能と、非発光領域の形状を特定する形状特定機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置の検査装置。
4. 有機ＥＬ装置は、透明な基材に発光層が積層されていて前記基材から光が発せられるものであり、前記解析手段は、色または輝度に基づいて、光を遮る物質の存在によって発光層が発する光が外部に出ることが妨げられているのか、或いは発光層自身に欠陥があるのかを解析する機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置。
5. 撮影装置に導入される入光の中心軸は、有機ＥＬ装置の主面の法線と一致し、前記中心軸と有機ＥＬ装置の主面との交点を結ぶ入光軸線と、照明手段の発光部の中心とを結ぶ照明光軸線との成す角度が４５度以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置。
6. 解析手段は、一定の暗部輝度ＩＬ以下の領域を非発光領域として当該非発光領域の中心点を特定する中心点特定機能と、非発光部の周辺であって当該非発光部から所定の距離だけ離れた周辺領域の平均輝度ＩＡを測定する平均輝度測定機能と、平均輝度ＩＡから暗部輝度ＩＬに変化する過渡領域の幅を検出する境界幅検出機能とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置。
7. 有機ＥＬ装置又は撮影手段を相対的に平行に移動させる移動手段を有し、有機ＥＬ装置又は撮影手段を相対的に平行に移動させて有機ＥＬ装置における本来発光すべき領域を分割的に撮影し、さらに撮影された映像を合成して一つの本来発光すべき領域の映像を完成させる映像合成手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置。
8. 有機ＥＬ装置は、基材に透明電極層と、発光層と、裏面電極層が積層されたものであり、撮影手段は基材の表面側から撮影し、撮影手段は基材の表面以遠に自動的に焦点を合わせる機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の検査装置。
9. 有機ＥＬ装置に給電して発光させると共に、照明手段によって投光した状態で撮影装置で撮影し、有機ＥＬ装置における本来発光すべき領域に存在する非発光部を検出する有機ＥＬ装置の検査方法において、
   前記撮影装置と照明手段との位置関係が、投光された光の有機ＥＬ装置の表面における正反射光の中心光軸が、撮影装置に導入される入光の中心軸とずれる関係とし、色または輝度の少なくともいずれかに基づいて非発光部を解析して区別することを特徴とする有機ＥＬ装置の検査方法。
10. 基材に透明電極層と、発光層と、裏面電極層と、絶縁層を成膜する成膜工程と、
    前記透明電極層及び裏面電極層に通電するための電極を設ける電極取り付け工程と、
    正反射光が撮影手段に入光しない方向から照明手段で投光すると共に電極に通電して発光層を発光させた状態で撮影手段を使用して撮影し、色又は輝度が一定値以下である部分の存在を認識する撮影工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。

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