JP6927805B2 - 発光素子基板の検査方法および発光素子基板 - Google Patents

発光素子基板の検査方法および発光素子基板 Download PDF

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Description

本発明は、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)等の発光素子を実装するための発光素子基板の検査方法および発光素子基板に関するものである。
従来、発光装置の一種として、LED等の発光素子を複数有する、バックライト装置が不要な自発光型の表示装置が知られている。そのような表示装置の基本構成のブロック回路図を図5に示す。また、図5の構成の表示装置の下面図を図6に示し、図5のA1−A2線における断面図を図7に示す。表示装置は、ガラス基板等から成る基板1と、基板1上の所定の方向(例えば、行方向)に配置された走査信号線2と、走査信号線2と交差させて所定の方向と交差する方向(例えば、列方向)に配置された発光制御信号線3と、走査信号線2と発光制御信号線3によって区分けされた画素部(Pmn)の複数から構成された表示部11と、表示部11を覆う絶縁層上に配置された複数の発光領域(Lmn)と、を有する構成である。走査信号線2および発光制御信号線3は、基板1の側面に配置された側面配線1sを介して基板1の裏面にある裏面配線9に接続される。裏面配線9は、基板1の裏面に設置されたIC,LSI等の駆動素子6に接続される。即ち、表示装置は基板1の裏面にある駆動素子6によって表示が駆動制御される。駆動素子6は、例えば、基板1の裏面側にCOG(Chip On Glass)方式等の手段によって搭載される。また、
基板1の裏面側には、駆動素子6との間で引き出し線を介して駆動信号、制御信号等を入出力するためのFPCが設置される場合がある。また側面配線1sに替えてスルーホール等の貫通導体を用いる場合がある。
それぞれの画素部15(Pmn)には、発光領域(Lmn)にある発光素子14(LDmn)の発光、非発光、発光強度等を制御するための発光制御部22が配置されている。この発光制御部22は、発光素子14のそれぞれに発光信号を入力するためのスイッチ素子としての薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)12(図8に示す)と、発光制御信号(発光制御信号線3を伝達する信号)のレベル(電圧)に応じた、正電圧(アノード電圧:3〜5V程度)と負電圧(カソード電圧:−3V〜0V程度)の電位差
(発光信号)から発光素子14を電流駆動するための駆動素子としてのTFT13(図8に示す)と、を含む。TFT13のゲート電極とソース電極とを接続する接続線上には容量素子43が配置されており、容量素子43はTFT13のゲート電極に入力された発光制御信号の電圧を次の書き換えまでの期間(1フレームの期間)保持する保持容量として機能する。
発光素子14は、表示部11を覆う絶縁層31(図7に示す)を貫通するスルーホール等の貫通導体23a,23bを介して、発光制御部22、正電圧入力線16、負電圧入力線17に電気的に接続されている。即ち、発光素子14の正電極は、貫通導体23a及び発光制御部22を介して正電圧入力線16に接続されており、発光素子14の負電極は、貫通導体23bを介して負電圧入力線17に接続されている。また表示装置は、平面視において、表示部11と基板1の端1tとの間に額縁部1gがある。
なお、画素部15は、それぞれが赤色発光用の副画素部、緑色発光用の副画素部、青色発光用の副画素部から成る場合がある。赤色発光用の副画素部は赤色LED等から成る赤色発光素子を有し、緑色発光用の副画素部は緑色LED等から成る緑色発光素子を有し、青色発光用の副画素部は青色LED等から成る青色発光素子を有している。例えば、これらの副画素部は、行方向あるいは列方向に並んでいる。
図9は、図8における発光素子14及び発光制御部22を有して構成される画素部15に含まれる画素回路の等価回路を示す回路図である。この等価回路において発光素子14は第1電源端子51(VDD)の側にあり、TFT12,13及び容量素子43は第2電源端子(VSS)の側にある。図9に示すように、正電圧(アノード電圧:3〜5V程度)を出力する第1電源端子51(VDD)と、負電圧(カソード電圧:−3V〜0V程度)を出力する第2電源端子52(VSS)と、発光素子14のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極41、第2電極42と、第1電源端子51と第1電極41とを接続する第1接続線61と、第2電源端子52と第2電極42とを接続する第2接続線62と、を有する構成である。走査信号線2は、走査信号の入力端が走査信号出力端子53(GATE)に接続されており、発光制御信号線3は、発光制御信号の入力端が発光制御信号出力端子54(SIG)に接続されている。このような画素回路において、第1接続線61及び第2接続線62は発光素子14の点灯に直接係わる配線であることから、第1接続線61及び第2接続線62の導通状態を検査することは重要である。
また、他の従来例として、表示画素を構成する複数の発光素子と、各発光素子を表示駆動する駆動電圧値を制御するために、各発光素子の順方向電圧に対応する電圧値を得る検出素子と、検出素子からの電圧値を得るために検出素子に電流を供給するための電流源を備えた表示装置であって、検出素子にリークが発生しているか否かを検出し、検出素子のリーク状態を検出した場合において、検出素子への電流源からの電流の供給を遮断するリーク検出手段と、検出素子のアノ一ド端子の電位を、検出素子がリーク状態に至っている場合の電位である擬似リーク電位に設定することができる擬似リーク設定手段と、が備えられている表示装置であって、好適には、擬似リーク設定手段は、アノ一ド端子に接続された少なくとも1つのスイッチ、例えば薄膜トランジスタにより構成されている表示装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2007−171728号公報
しかしながら、図9に示す上記従来の表示装置の画素回路においては、以下の問題点があった。第1接続線61及び第2接続線62の導通状態を検査する場合、発光素子14を基板1上に実装した状態で、発光素子14の点灯検査を行う。即ち、走査信号出力端子53(GATE)からTFT12のゲート電極にオン信号(H(High)信号)を出力し、発光制御信号出力端子54(SIG)からTFT13のゲート電極にオン信号(H信号)を出力した状態で、第1電源端子51から第1接続線61に正電圧を印加し、第2電源端子52から第2接続線62に負電圧を印加する。このとき、発光素子14が点灯しない場合であれば、第1接続線61と第2接続線62のいずれにオープン箇所等の非導通箇所があるのかが分からない、という問題点があった。さらに、発光素子14に欠陥があるために発光素子14が点灯しない場合もある。発光素子14の欠陥の有無を確認するために、実装した発光素子14を基板から取り除いて発光素子14を検査する必要が生じる。以上より、発光素子14の非点灯時に欠陥箇所を特定することが非常に難しくなるとともに、発光素子14をも検査する必要が生じるために、製造の手間及び時間が増大して製造コストが増大するという問題点があった。また、発光素子14を基板1上に実装しないと点灯検査ができないことから、発光素子14を実装した状態で点灯検査を行っていたが、そうすると発光素子14が未実装の基板1の段階で不良な基板1を除外できないという問題点があった。
また、特許文献1に開示された発明は、多数の発光素子を表示画素として例えばマトリクス状に配列した表示装置において、発光素子の経時変化等を補償する、表示パネルの周辺に設けられた補償手段に関するものであり、表示に直接寄与する画素回路に関するものではない。
本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、画素回路において、発光素子のアノード電極に接続される正電極に正電圧を供給する接続線と、発光素子のカソード電極に接続される負電極に負電圧を供給する接続線の導通状態と、のそれぞれの導通状態を検査することができるようにすること、また発光素子の欠陥有無の検査を不要として製造の手間及び時間を削減することにより、製造コストを低減することである。
本発明の発光素子基板の検査方法は、基板と、前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記発光素子が未実装の発光素子基板を準備するステップと、前記第1スイッチをオンとした状態で、前記第1接続線を流れる電流を検出することよって、前記第1接続線の導通状態を検査する第1検査ステップと、前記第1スイッチをオフとした状態で、前記第2接続線を流れる電流を検出することによって、前記第2接続線の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている構成である。
本発明の発光素子基板の検査方法は、好ましくは、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第2接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第2電源端子間の前記第2接続線上に配置され、前記第2接続線に直列接続された第2スイッチと、を有しており、前記第1検査ステップは、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流を出力し、前記第1スイッチをオンとし、前記第2スイッチをオフとした状態で、前記第1接続線及び前記第1スイッチ、前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって、前記第1接続線の導通、非導通を検出し、前記第2検査ステップは、前記検出端子から前記分岐線及び前記第2接続線に検査電流を出力し、前記第1スイッチをオフとし、前記第2スイッチをオン
とした状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達を前記検出端子で検出することよって、前記第2接続線の導通、非導通を検出する。
本発明の発光素子基板の検査方法は、基板と、前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記発光素子が未実装の発光素子基板を準備するステップと、前記第1スイッチをオフとした状態で、前記第1接続線を流れる電流を検出することよって、前記第1接続線の導通状態を検査する第1検査ステップと、前記第1スイッチをオンとした状態で、前記第2接続線を流れる電流を検出することによって、前記第2接続線の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている構成である。
本発明の発光素子基板の検査方法は、好ましくは、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第1接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第1電源端子間の前記第1接続線上に配置され、前記第1接続線に直列接続された第2スイッチと、を有しており、前記第1検査ステップは、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流を出力し、前記第1スイッチをオフとし、前記第2スイッチをオンとした状態で、前記第1接続線及び前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって、前記第1接続線の導通、非導通を検出し、前記第2検査ステップは、前記検出端子から前記分岐線に検査電流を出力し、前記第1スイッチをオンとし、前記第2スイッチをオフとした状態で、前記分岐線及び前記第1スイッチ、前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達を前記検出端子で検出することよって、前記第2接続線の導通、非導通を検出する。
本発明の発光素子基板は、基板と、前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記第1電源端子、前記第2電源端子、前記第1電極、前記第2電極、前記第1接続線、前記第2接続線及び前記第1スイッチが画素回路を構成している構成である。
本発明の発光素子基板は、好ましくは、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第2接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第2電源端子間の前記第2接続線上に配置され、前記第2接続線に直列接続された第2スイッチと、を有している。
本発明の発光素子基板は、好ましくは、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第1接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第1電源端子間の前記第1接続線上に配置され、前記第1接続線に直列接続された第2スイッチと、を有している。
また本発明の発光素子基板は、好ましくは、前記検出端子に接続された検査回路を有しており、前記検査回路は、前記第1接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流が出力され、前記第1スイッチがオンとされ、前記第2スイッチがオフとされた状態で、前記第1接続線及び前記第1スイッチ、前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検
出によって検査し、前記第2接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記検出端子から前記分岐線に検査電流が出力され、前記第1スイッチがオフとされ、前記第2スイッチがオンとされた状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達によって検査する。
また本発明の発光素子基板は、好ましくは、前記検出端子に接続された検査回路を有しており、前記検査回路は、前記第1接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流が出力され、前記第1スイッチがオフとされ、前記第2スイッチがオンとされた状態で、前記第1接続線及び前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって検査し、前記第2接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記検出端子から前記分岐線に検査電流が出力され、前記第1スイッチがオンとされ、前記第2スイッチがオフとされた状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達によって検査する。
本発明の発光素子基板の検査方法は、基板と、前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記発光素子が未実装の発光素子基板を準備するステップと、前記第1スイッチをオンとした状態で、前記第1接続線を流れる電流を検出することよって、前記第1接続線の導通状態を検査する第1検査ステップと、前記第1スイッチをオフとした状態で、前記第2接続線を流れる電流を検出することによって、前記第2接続線の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている構成であることから、以下の効果を奏する。発光素子のアノード電極に接続される第1電極に正電圧を供給する第1接続線と、発光素子のカソード電極に接続される第2電極に負電圧を供給する第2接続線と、のそれぞれの導通状態を検査することができる。また、発光素子が未実装の発光素子基板について検査するので、発光素子の欠陥有無の検査が不要となり、製造の手間及び時間が削減されることにより製造コストを低減することができる。
本発明の発光素子基板の検査方法は、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第2接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第2電源端子間の前記第2接続線上に配置され、前記第2接続線に直列接続された第2スイッチと、を有しており、前記第1検査ステップは、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流を出力し、前記第1スイッチをオンとし、前記第2スイッチをオフとした状態で、前記第1接続線及び前記第1スイッチ、前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって、前記第1接続線の導通、非導通を検出し、前記第2検査ステップは、前記検出端子から前記分岐線及び前記第2接続線に検査電流を出力し、前記第1スイッチをオフとし、前記第2スイッチをオンとした状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達を前記検出端子で検出することよって、前記第2接続線の導通、非導通を検出する場合、元々の画素回路を利用した簡易な構成の検査回路を用いた検査方法とすることができる。その結果、第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することが容易にできるものとなる。
本発明の発光素子基板の検査方法は、基板と、前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、前記第1電源端子と前記
第1電極とを接続する第1接続線と、前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記発光素子が未実装の発光素子基板を準備するステップと、前記第1スイッチをオフとした状態で、前記第1接続線を流れる電流を検出することよって、前記第1接続線の導通状態を検査する第1検査ステップと、前記第1スイッチをオンとした状態で、前記第2接続線を流れる電流を検出することによって、前記第2接続線の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている構成であることから、以下の効果を奏する。発光素子のアノード電極に接続される第1電極に正電圧を供給する第1接続線と、発光素子のカソード電極に接続される第2電極に負電圧を供給する第2接続線と、のそれぞれの導通状態を検査することができる。また、発光素子が未実装の発光素子基板について検査するので、発光素子の欠陥有無の検査が不要となり、製造の手間及び時間が削減されることにより製造コストを低減することができる。
本発明の発光素子基板の検査方法は、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第1接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第1電源端子間の前記第1接続線上に配置され、前記第1接続線に直列接続された第2スイッチと、を有しており、前記第1検査ステップは、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流を出力し、前記第1スイッチをオフとし、前記第2スイッチをオンとした状態で、前記第1接続線及び前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって、前記第1接続線の導通、非導通を検出し、前記第2検査ステップは、前記検出端子から前記分岐線に検査電流を出力し、前記第1スイッチをオンとし、前記第2スイッチをオフとした状態で、前記分岐線及び前記第1スイッチ、前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達を前記検出端子で検出することよって、前記第2接続線の導通、非導通を検出する場合、元々の画素回路を利用した簡易な構成の検査回路を用いた検査方法とすることができる。その結果、第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することが容易にできるものとなる。
本発明の発光素子基板は、基板と、前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記第1電源端子、前記第2電源端子、前記第1電極、前記第2電極、前記第1接続線、前記第2接続線及び前記第1スイッチが画素回路を構成している構成であることから、元々の画素回路に第1スイッチを付加した簡易な構成の検査回路を構成することができる。即ち、画素回路を利用した簡易な構成の検査回路を有するものとなる。
本発明の発光素子基板は、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第2接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第2電源端子間の前記第2接続線上に配置され、前記第2接続線に直列接続された第2スイッチと、を有している場合、第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することが容易にできるものとなる。
本発明の発光素子基板は、前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、前記第1接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、前記分岐線の分岐部と前記第1電源端子間の前記第1接続線上に配置され、前記第1接続線に直列接続された第2スイッチと、を有している場合、第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することが容易にできるものとなる。
また本発明の発光素子基板は、前記検出端子に接続された検査回路を有しており、前記
検査回路は、前記第1接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流が出力され、前記第1スイッチがオンとされ、前記第2スイッチがオフとされた状態で、前記第1接続線及び前記第1スイッチ、前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって検査し、前記第2接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記検出端子から前記分岐線に検査電流が出力され、前記第1スイッチがオフとされ、前記第2スイッチがオンとされた状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達によって検査する場合、検出端子に接続された検査回路によって第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することができる。即ち、一つの検査回路によって第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することが可能となる。
また本発明の発光素子基板は、好ましくは、前記検出端子に接続された検査回路を有しており、前記検査回路は、前記第1接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流が出力され、前記第1スイッチがオフとされ、前記第2スイッチがオンとされた状態で、前記第1接続線及び前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって検査し、前記第2接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記検出端子から前記分岐線に検査電流が出力され、前記第1スイッチがオンとされ、前記第2スイッチがオフとされた状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達によって検査する場合、検出端子に接続された検査回路によって第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することができる。即ち、一つの検査回路によって第1接続線と第2接続線のそれぞれの導通状態を検査することが可能となる。
図1は、本発明の発光素子基板について実施の形態の1例を示す図であり、発光素子基板の画素回路の回路図である。 図2(a),(b)は、図1の発光素子基板の検査方法について実施の形態の1例を示す図であり、(a)は第1接続線の検査方法を説明するための回路図、(b)は第2接続線の検査方法を説明するための回路図である。 図3は、本発明の発光素子基板について実施の形態の他例を示す図であり、発光素子基板の画素回路の回路図である。 図4(a),(b)は、図3の発光素子基板の検査方法について実施の形態の他例を示す図であり、(a)は第1接続線の検査方法を説明するための回路図、(b)は第2接続線の検査方法を説明するための回路図である。 図5は、従来の表示装置の一例を示す図であり、表示装置の基本構成のブロック回路図である。 図6は、図5の表示装置の下面図である。 図7は、図5の表示装置のA1−A2線における断面図である。 図8は、図5の表示装置において一つの発光素子とそれに接続された発光制御部の回路図である。 図9は、図8の画素部に含まれる画素回路の等価回路図であって、発光素子が第1電源端子(VDD)の側にあり、TFT及び容量素子が第2電源端子(VSS)の側にある等価回路図である。
以下、本発明の発光素子基板の検査方法及び発光素子基板の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の発光素子基板の実施の形態における構成部材のうち、本発明の発光素子基板を説明するための主要部を示してい
る。従って、本発明に係る発光素子基板は、図に示されていない配線導体、制御IC,LSI等の周知の構成部材を備えていてもよい。なお、本発明の発光素子基板の検査方法及び発光素子基板の実施の形態を示す図1〜図4において、図5〜図9と同じ部位には同じ符号を付しており、それらの詳細な説明は省く。
図1〜図4は、本発明の発光素子基板の検査方法及び発光素子基板について実施の形態の各種例を示す図である。図2に示すように、本発明の発光素子基板の検査方法は、ガラス基板等の基板と、基板上に配置された、第1電源端子51(VDD)及びそれよりも低電位の第2電源端子52(VSS)と、基板上に配置され、発光素子14のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極41、第2電極42と、第1電源端子51と第1電極41とを接続する第1接続線61と、第2電源端子52と第2電極42とを接続する第2接続線62と、第1電極41と第2電極42間に配置された第1スイッチ71と、を有しており、発光素子14が未実装の発光素子基板を準備するステップと、第1スイッチ71をオンとした状態で、第1接続線61を流れる電流を検出することよって、第1接続線61の導通状態を検査する第1検査ステップと、第1スイッチ71をオフとした状態で、第2接続線62を流れる電流を検出することによって、第2接続線62の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている構成である。
上記の構成により、以下の効果を奏する。発光素子14のアノード電極に接続される第1電極41に正電圧(アノード電圧:3〜5V程度)を供給する第1接続線61と、発光素子14のカソード電極に接続される第2電極42に負電圧(カソード電圧:−3V〜0V程度)を供給する第2接続線62と、のそれぞれの導通状態を検査することができる。また、発光素子14が未実装の発光素子基板について検査するので、発光素子14の欠陥有無の検査が不要となり、製造の手間及び時間が削減されることにより製造コストを低減することができる。
本発明の発光素子基板の検査方法は、好ましくは以下の構成を有する。発光素子基板は、基板上に配置された検出端子54(SIG)と、第2接続線62から分岐し、検出端子54(SIG)に接続された分岐線64と、分岐線64の分岐部64aと第2電源端子52間の第2接続線62上に配置され、第2接続線62に直列接続された第2スイッチ13と、を有しており、図2(a)に示す第1検査ステップは、第1電源端子51から第1接続線61に電源電流81を出力し、第1スイッチ71をオンとし、第2スイッチ13をオフとした状態で、第1接続線61及び第1スイッチ71、分岐線64を流れて検出端子54に流入する電源電流81(数μA〜数10μA)程度の検出、非検出によって、第1接続線61の導通、非導通を検出し、図2(b)に示す第2検査ステップは、検出端子54から分岐線64及び第2接続線62に検査電流82(数μA〜数10μA)を出力し、第1スイッチ71をオフとし、第2スイッチ13をオンとした状態で、分岐線64及び第2接続線62を流れる検査電流82の第2電源端子52への伝達、非伝達を検出端子54で検出することよって、第2接続線62の導通、非導通を検出する。
検査電流82の第2電源端子52への伝達、非伝達を検出端子54で検出することよって、第2接続線62の導通、非導通を検出することは、以下のように行われる。即ち、第2接続線62が導通状態である場合には、検出端子54で検査電流82が検出され、第2接続線62が非導通状態である場合には、検出端子54で検査電流82が検出されないことから、第2接続線62の導通、非導通を検出することができる。
上記の構成により、元々の画素回路である、第1電源端子51、第1接続線61、第1電極41、第2電極42、第2接続線62、第2電源端子52、第2スイッチ13としてのTFT13、TFT12及び容量素子43を利用した、簡易な構成の検査回路を用いた検査方法とすることができる。その結果、第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの
導通状態を検査することが容易にできるものとなる。また、検出端子54は、発光制御部22を構成するTFT12,13に発光制御信号を出力する発光制御信号端子でもある。即ち、発光制御信号端子が検出端子54を兼用しており、この点においても簡易な構成の検査回路となる。
第1スイッチ71は、第1接続線61に一端部が接続され第2接続線62に他端部が接続されている補助線63であって、第1電極41と第2電極42を電気的に接続する補助線63上に、配置されており、補助線63に直列接続されている。また第1スイッチ71は、nチャネルTFTであり、そのゲート電極は第1ゲート電圧制御線65を介して検査制御端子55(TEST)に接続されている。分岐線64は、その上に第3スイッチ72としてのnチャネルTFTが直列接続されており、そのゲート電極は第2ゲート電圧制御線66を介して検出制御端子56(SENS)に接続されている。TFT12のゲート電極は走査信号線2を介して走査信号出力端子53(GATE)に接続されている。
第3スイッチ72としてのnチャネルTFTは、必ずしも必要なものではなく、なくてもよい。第3スイッチ72がない場合、検査が終了した後に、必要に応じて分岐線64をレーザ光の照射等の手段によって切断することもできる。ただし、第3スイッチ72がある場合、発光駆動時において、第3スイッチ72のゲート電圧を制御することによって第2接続線62に流れる電流値をより高精度に制御することができるので、好適である。
図2(b)に示す第2検査ステップにおいて、第2スイッチ13をオン状態とするには、一旦第3スイッチ72をオフとしておき、その間にTFT12をオンとして検出端子54(SIG)からオン電圧を第2スイッチ13に書き込んで第2スイッチ13をオンとし、次に第3スイッチ72をオンとするとともにTFT12をオフとすればよい。このとき、TFT12をオフとしても、容量素子43に蓄積された電荷のために、ある程度の期間、例えば1フレーム期間、第2スイッチ13のオン状態が保持される。第2スイッチ13のオン状態が保持されている状態で、検出端子54から分岐線64及び第2接続線62に検査電流82を出力する。図2(b)は、第2スイッチ13のオン状態が保持されている状態を示している。
また本発明の発光素子基板の検査方法は、図4に示すように、基板と、基板上に配置された、第1電源端子51及びそれよりも低電位の第2電源端子52と、基板上に配置され、発光素子14のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極41、第2電極42と、第1電源端子51と第1電極41とを接続する第1接続線61と、第2電源端子52と第2電極42とを接続する第2接続線62と、第1電極41と第2電極42間に配置された第1スイッチ71と、を有しており、発光素子14が未実装の発光素子基板を準備するステップと、第1スイッチ71をオフとした状態で、第1接続線61を流れる電流を検出することよって、第1接続線61の導通状態を検査する第1検査ステップと、第1スイッチ71をオンとした状態で、第2接続線62を流れる電流を検出することによって、第2接続線62の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている構成である。
上記の構成により、以下の効果を奏する。発光素子14のアノード電極に接続される第1電極41に正電圧(アノード電圧:3〜5V程度)を供給する第1接続線61と、発光素子14のカソード電極に接続される第2電極42に負電圧(カソード電圧:−3V〜0V程度)を供給する第2接続線62と、のそれぞれの導通状態を検査することができる。また、発光素子14が未実装の発光素子基板について検査するので、発光素子14の欠陥有無の検査が不要となり、製造の手間及び時間が削減されることにより製造コストを低減することができる。
上記の本発明の発光素子基板の検査方法は、好ましくは以下の構成を有する。発光素子基板は、基板上に配置された検出端子54と、第1接続線61から分岐し、検出端子54に接続された分岐線64と、分岐線64の分岐部64aと第1電源端子51間の第1接続線61上に配置され、第1接続線61に直列接続された第2スイッチ13と、を有しており、図4(a)に示す第1検査ステップは、第1電源端子51から第1接続線61に電源電流81を出力し、第1スイッチ71をオフとし、第2スイッチ13をオンとした状態で、第1接続線61及び分岐線64を流れて検出端子54に流入する電源電流81の検出、非検出によって、第1接続線61の導通、非導通を検出し、図4(b)に示す第2検査ステップは、検出端子54から分岐線64に検査電流82を出力し、第1スイッチ71をオンとし、第2スイッチ13をオフとした状態で、分岐線64及び第1スイッチ71、第2接続線62を流れる検査電流82の第2電源端子62への伝達、非伝達を検出端子54で検出することよって、第2接続線62の導通、非導通を検出する。
検査電流82の第2電源端子62への伝達、非伝達を検出端子54で検出することよって、第2接続線62の導通、非導通を検出することは、以下のように行われる。即ち、第2接続線62が導通状態である場合には、検出端子54で検査電流82が検出され、第2接続線62が非導通状態である場合には、検出端子54で検査電流82が検出されないことから、第2接続線62の導通、非導通を検出することができる。
上記の構成により、元々の画素回路を利用した簡易な構成の検査回路を用いた検査方法とすることができる。その結果、第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの導通状態を検査することが容易にできるものとなる。また、検出端子54は、発光制御部22を構成するTFT12,13に発光制御信号を出力する発光制御信号出力端子でもある。即ち、発光制御信号出力端子が検出端子54を兼用しており、この点においても簡易な構成の検査回路となっている。
図4(b)に示す第2検査ステップにおいて、第2スイッチ13をオフ状態とするには、一旦第3スイッチ72をオフとしておき、その間にTFT12をオンとして検出端子54(SIG)からオフ電圧を第2スイッチ13に書き込んで第2スイッチ13をオフとし、次に第3スイッチ72をオンとするとともにTFT12をオフとすればよい。このとき、容量素子43に蓄積されていた電荷は放電されているために、第2スイッチ13のオフ状態が保持される。第2スイッチ13のオフ状態が保持されている状態で、検出端子54から分岐線64及び第2接続線62に検査電流82を出力する。図4(b)は、第2スイッチ13のオフ状態が保持されている状態を示している。
本発明の発光素子基板は、図1、図3に示すように、基板と、基板上に配置された、第1電源端子51及びそれよりも低電位の第2電源端子52と、基板上に配置され、発光素子14のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極41、第2電極42と、第1電源端子51と第1電極41とを接続する第1接続線61と、第2電源端子52と第2電極42とを接続する第2接続線62と、第1電極41と第2電極42間に配置された第1スイッチ71と、を有しており、第1電源端子51、第2電源端子52、第1電極41、第2電極42、第1接続線61、第2接続線62及び第1スイッチ71が画素回路を構成している構成である。この構成により、元々の画素回路に第1スイッチ71を付加した簡易な構成の検査回路を構成することができる。即ち、画素回路を利用した簡易な構成の検査回路を有するものとなる。
本発明の発光素子基板は、図1、図2に示すように、発光素子基板は、基板上に配置された検出端子54と、第2接続線62から分岐し、検出端子54に接続された分岐線64と、分岐線64の分岐部64aと第2電源端子52間の第2接続線62上に配置され、第2接続線62に直列接続された第2スイッチ13と、を有していることが好ましい。この
場合、第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの導通状態を検査することが容易にできるものとなる。
また本発明の発光素子基板は、図3、図4に示すように、発光素子基板は、基板上に配置された検出端子54と、第1接続線61から分岐し、検出端子54に接続された分岐線64と、分岐線64の分岐部64aと第1電源端子51間の第1接続線61上に配置され、第1接続線61に直列接続された第2スイッチ13と、を有していることが好ましい。この場合、第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの導通状態を検査することが容易にできるものとなる。
また、図1、図2に示す本発明の発光素子基板は、検出端子54に接続された検査回路91を有しており、検査回路91は、第1接続線61の導通、非導通を検査する場合、発光素子14が未実装とされ、第1電源端子51から第1接続線61に電源電流が出力され、第1スイッチ71がオンとされ、第2スイッチ13がオフとされた状態で、第1接続線61及び第1スイッチ71、分岐線64を流れて検出端子54に流入する電源電流81の検出、非検出によって検査し、第2接続線62の導通、非導通を検査する場合、発光素子14が未実装とされ、検出端子14から分岐線64に検査電流82が出力され、第1スイッチ71がオフとされ、第2スイッチ13がオンとされた状態で、分岐線64及び第2接続線62を流れる検査電流82の第2電源端子52への伝達、非伝達によって検査することが好ましい。この場合、検出端子54に接続された検査回路91によって第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの導通状態を検査することができる。即ち、一つの検査回路91によって第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの導通状態を検査することが可能となる。
また、図3、図4に示す本発明の発光素子基板は、検出端子54に接続された検査回路92を有しており、検査回路92は、第1接続線61の導通、非導通を検査する場合、発光素子14が未実装とされ、第1電源端子51から第1接続線61に電源電流81が出力され、第1スイッチ71がオフとされ、第2スイッチ13がオンとされた状態で、第1接続線61及び分岐線64を流れて検出端子54に流入する電源電流81の検出、非検出によって検査し、第2接続線62の導通、非導通を検査する場合、発光素子14が未実装とされ、検出端子54から分岐線64に検査電流82が出力され、第1スイッチ71がオンとされ、第2スイッチ13がオフとされた状態で、分岐線64及び第2接続線62を流れる検査電流82の第2電源端子52への伝達、非伝達によって検査することが好ましい。この場合、検出端子54に接続された検査回路92によって第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの導通状態を検査することができる。即ち、一つの検査回路92によって第1接続線61と第2接続線62のそれぞれの導通状態を検査することが可能となる。
検査回路91,92は、基板上に配置された低温焼成ポリシリコン(Low-Temperature
Poly Silicon:LTPS)から成る半導体層を有する回路、または基板上に配置され
たIC,LSI等の駆動素子、または発光素子基板と外部回路、外部装置とを接続するフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuits:FPC)に搭載されたI
C,LSI等の駆動素子、または発光素子基板の外部回路、外部装置に設けられたIC,LSI等の駆動素子である。
本発明の表示装置において、発光素子14としては、マイクロチップ型の発光ダイオード(LED)、モノリシック型の発光ダイオード、有機EL、半導体レーザ素子等の自発光型のものであれば採用し得る。
また、第1スイッチ71、第2スイッチ13、第3スイッチ72は、nチャネルTFT、pチャネルTFT、それらを組み合わせて成るCMOS(Complementary Metal Oxide
Semiconductor:相補型金属酸化膜半導体)スイッチ、その他のスイッチ機能を有する素
子から成るものであればよい。
本発明の発光素子基板は表示装置等に適用できる。本発明の発光素子基板が適用された表示装置は、一つの画素部15に、異なる発光波長(発光色)の発光素子14が複数配置されており、それぞれに接続される発光制御部がある構成であってもよい。例えば、一つの画素部15に、赤色LED(RLED)等から成る赤色発光素子と緑色LED(GLED)等から成る緑色発光素子と青色LED(BLED)等から成る青色発光素子と、が配置されており、それぞれに接続される発光制御部(Rドライバ、Gドライバ、Bドライバ)がある構成であってもよい。この場合、例えば、画素部15の中心部にRLED、GLED、BLEDが集約的に正三角形の各頂点に位置するように配置されており、RドライバとGドライバとBドライバが、RLEDとGLEDとBLEDよりも基板1の内側に配置される構成とし得る。また、画素部15の中心部にRLED、GLED、BLEDが、走査信号線2または発光制御信号線3に平行な一直線上、すなわち行方向または列方向に平行な一直線上、に配列された構成とすることもできる。
また、隣接する3つの画素部15のそれぞれに、互いに異なる発光波長(発光色)の発光素子14が配置されており、それぞれに接続される発光制御部がある構成であってもよい。例えば、第1の画素部15に赤色LED(RLED)等から成る赤色発光素子が配置され、第2の画素部15に緑色LED(GLED)等から成る緑色発光素子が配置され、第3の画素部15に青色LED(BLED)等から成る青色発光素子が配置されており、それぞれに接続される発光制御部(Rドライバ、Gドライバ、Bドライバ)が各画素部15にある構成であってもよい。第1の画素部15と第2の画素部15と第3の画素部15は、行方向に並んでいてもよく、列方向に並んでいてもよい。
なお、本発明の表示装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更、改良を含んでいてもよい。例えば、基板は透明なガラス基板であってもよいが、不透明なものであってもよい。基板が不透明なものである場合、基板は着色されたガラス基板、摺りガラスから成るガラス基板、プラスチック基板、セラミック基板、金属基板、あるいはそれらの基板を積層した複合基板であってもよい。基板が金属基板から成る場合、あるいは基板が金属基板を含む複合基板である場合には、基板の熱伝導性が向上し放熱性に有利なものとなる。
本発明の発光素子基板は、LED表示装置、有機EL表示装置等の表示装置に適用し得、またその表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、複合型かつ大型の表示装置(マルチディスプレイ)、自動車経路誘導システム(カーナビゲーションシステム)、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機(ATM)、自動販売機、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチなどがある。
1 基板
2 走査信号線
3 発光制御信号線
12 nチャネルTFT
13 第2スイッチとしてのnチャネルTFT
14 発光素子
16 正電圧入力線
17 負電圧入力線
41 第1電極
42 第2電極
43 容量素子
51 第1電源端子
52 第2電源端子
54 検出端子としての発光制御信号出力端子
61 第1接続線
62 第2接続線
64 分岐線
71 第1スイッチ
91,92 検査回路

Claims (9)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、
    前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、
    前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、
    前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、
    前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記発光素子が未実装の発光素子基板を準備するステップと、
    前記第1スイッチをオンとした状態で、前記第1接続線を流れる電流を検出することよって、前記第1接続線の導通状態を検査する第1検査ステップと、
    前記第1スイッチをオフとした状態で、前記第2接続線を流れる電流を検出することによって、前記第2接続線の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている発光素子基板の検査方法。
  2. 前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、
    前記第2接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、
    前記分岐線の分岐部と前記第2電源端子間の前記第2接続線上に配置され、前記第2接続線に直列接続された第2スイッチと、を有しており、
    前記第1検査ステップは、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流を出力し、前記第1スイッチをオンとし、前記第2スイッチをオフとした状態で、前記第1接続線及び前記第1スイッチ、前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって、前記第1接続線の導通、非導通を検出し、
    前記第2検査ステップは、前記検出端子から前記分岐線及び前記第2接続線に検査電流を出力し、前記第1スイッチをオフとし、前記第2スイッチをオンとした状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達を前記検出端子で検出することよって、前記第2接続線の導通、非導通を検出する請求項1に記載の発光素子基板の検査方法。
  3. 基板と、
    前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、
    前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、
    前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、
    前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、
    前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、前記発光素子が未実装の発光素子基板を準備するステップと、
    前記第1スイッチをオフとした状態で、前記第1接続線を流れる電流を検出することよって、前記第1接続線の導通状態を検査する第1検査ステップと、
    前記第1スイッチをオンとした状態で、前記第2接続線を流れる電流を検出することによって、前記第2接続線の導通状態を検査する第2検査ステップと、を備えている発光素子基板の検査方法。
  4. 前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、
    前記第1接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、
    前記分岐線の分岐部と前記第1電源端子間の前記第1接続線上に配置され、前記第1接続線に直列接続された第2スイッチと、を有しており、
    前記第1検査ステップは、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流を出力し、前記第1スイッチをオフとし、前記第2スイッチをオンとした状態で、前記第1接続線及び前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって、前記第1接続線の導通、非導通を検出し、
    前記第2検査ステップは、前記検出端子から前記分岐線に検査電流を出力し、前記第1スイッチをオンとし、前記第2スイッチをオフとした状態で、前記分岐線及び前記第1スイッチ、前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達を前記検出端子で検出することよって、前記第2接続線の導通、非導通を検出する請求項3に記載の発光素子基板の検査方法。
  5. 基板と、
    前記基板上に配置された、第1電源端子及びそれよりも低電位の第2電源端子と、
    前記基板上に配置され、発光素子のアノード電極、カソード電極にそれぞれ接続される第1電極、第2電極と、
    前記第1電源端子と前記第1電極とを接続する第1接続線と、
    前記第2電源端子と前記第2電極とを接続する第2接続線と、
    前記第1電極と前記第2電極間に配置された第1スイッチと、を有しており、
    前記第1電源端子、前記第2電源端子、前記第1電極、前記第2電極、前記第1接続線、前記第2接続線及び前記第1スイッチが画素回路を構成している発光素子基板。
  6. 前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、
    前記第2接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、
    前記分岐線の分岐部と前記第2電源端子間の前記第2接続線上に配置され、前記第2接続線に直列接続された第2スイッチと、を有している請求項5に記載の発光素子基板。
  7. 前記発光素子基板は、前記基板上に配置された検出端子と、
    前記第1接続線から分岐し、前記検出端子に接続された分岐線と、
    前記分岐線の分岐部と前記第1電源端子間の前記第1接続線上に配置され、前記第1接続線に直列接続された第2スイッチと、を有している請求項5に記載の発光素子基板。
  8. 前記検出端子に接続された検査回路を有しており、
    前記検査回路は、前記第1接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流が出力され、前記第1スイッチがオンとされ、前記第2スイッチがオフとされた状態で、前記第1接続線及び前記第1スイッチ、前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって検査し、
    前記第2接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記検
    出端子から前記分岐線に検査電流が出力され、前記第1スイッチがオフとされ、前記第2スイッチがオンとされた状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達によって検査する請求項6に記載の発光素子基板。
  9. 前記検出端子に接続された検査回路を有しており、
    前記検査回路は、前記第1接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記第1電源端子から前記第1接続線に電源電流が出力され、前記第1スイッチがオフとされ、前記第2スイッチがオンとされた状態で、前記第1接続線及び前記分岐線を流れて前記検出端子に流入する前記電源電流の検出、非検出によって検査し、
    前記第2接続線の導通、非導通を検査する場合、前記発光素子が未実装とされ、前記検出端子から前記分岐線に検査電流が出力され、前記第1スイッチがオンとされ、前記第2スイッチがオフとされた状態で、前記分岐線及び前記第2接続線を流れる前記検査電流の前記第2電源端子への伝達、非伝達によって検査する請求項7に記載の発光素子基板。
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