JP4869499B2

JP4869499B2 - 素子基板の検査方法

Info

Publication number: JP4869499B2
Application number: JP2001170104A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 潤小山
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2021-06-05
Also published as: JP2002072918A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を基板上に作り込んで形成された自発光装置において、ＥＬ素子を形成する前に画素部が正常に動作するかを検査する方法に関する。特に半導体素子（半導体薄膜を用いた素子）を用いたＥＬ表示装置において、ＥＬ素子を形成する前に画素部が正常に動作するかどうかを検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上に半導体素子を形成する技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置（自発光装置）への応用開発が進められている。特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度（モビリティともいう）が高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素の制御を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能となっている。
【０００３】
さらに、自発光型素子としてＥＬ素子を有したアクティブマトリクス型の自発光装置（ＥＬ表示装置）の研究が活発化している。ＥＬ表示装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。
【０００４】
ＥＬ素子は一対の電極（陽極と陰極）間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常積層構造となっている。代表的にはコダック・イーストマン・カンパニーのTangらが提案した「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造があげられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在研究開発が進められているＥＬ表示装置は、ほとんどこの構造を採用している。
【０００５】
また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造でもよい。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしてもよい。
【０００６】
ＥＬ素子が有するＥＬ層は、熱、光、水分、酸素等によって劣化が促進されることから、一般的にアクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の作製において、画素部に配線や半導体素子を形成した後にＥＬ素子が形成される。
【０００７】
そして、ＥＬ素子が形成された後、ＥＬ素子が設けられた基板（ＥＬパネル）とカバー剤とをＥＬ素子が外気に曝されないように張り合わせてシール剤などにより封止（パッケージング）する。
【０００８】
なお、本明細書中において、陰極と陽極との間に設けられるすべての層を総称してＥＬ層と呼んでいる。よって上述した正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層などはすべてＥＬ層に含まれる。そして上記構造でなるＥＬ層に一対の電極から所定の電圧をかけ、それにより発光層においてキャリアの再結合が起こって発光する。陽極、ＥＬ層及び陰極で形成される発光素子をＥＬ素子と呼ぶ。
【０００９】
また、半導体素子が形成された基板を素子基板と呼ぶ。なお、半導体素子としてはトランジスタ、特に電界効果型トランジスタ、代表的にはＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタや薄膜トランジスタ（Thin film transistor:ＴＦＴ）が挙げられる。従って、ＭＯＳトランジスタが形成された半導体基板やＴＦＴが形成された基板は素子基板に含まれる。
【００１０】
なお、本明細書の素子基板の画素内には、二つのＴＦＴが形成されており、一方はスイッチング用素子として機能するＴＦＴ（以下、スイッチング用ＴＦＴという）、もう一方はＥＬ素子へ流す電流量を制御する電流制御用素子として機能するＴＦＴ（以下、電流制御用ＴＦＴという）という。また、素子基板から電流を受け取る電極のことを対向検出電極と呼ぶことにする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置において、ＥＬ素子の一対の電極からＥＬ層にかける所定の電圧は、各画素に設けられたＴＦＴによって制御される。そのため、画素部が有するＴＦＴがスイッチング素子として機能しない、または配線が断線またはショートするなど、何らかの不具合が生じると、ＥＬ素子が有するＥＬ層に所定の電圧をかけることができなくなる。その場合、画素は所望の階調を表示することができなくなってしまう。
【００１２】
しかし、このように画素部においてＥＬ素子の発光を制御する配線やＴＦＴに何らかの不具合が生じていても、ＥＬ表示装置を完成させて実際に表示を行うまで、その不具合の存在を確認することが難しい。そのため実際には製品にならない不具合を有している画素部であってもＥＬ素子を完成させ、パッケージングし、コネクターを取り付けてＥＬ表示装置として完成させている。
【００１３】
製品にならないＴＦＴにもＥＬ素子を形成するということは、形成工程、パッケージングする工程、コネクターを取り付ける工程が無駄になり、さらに高価なＥＬ材料も無駄になるため、歩留まりが悪くなり、コストを抑えることもできない。また多面取りの基板を用いてＥＬパネルを形成する場合でも、パッケージングしコネクターを取り付ける工程が無駄になり、同様に時間とコストを抑えることができない。
【００１４】
アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置に先行して量産化されているアクティブマトリクス型の液晶表示装置では、２つの基板間に液晶を封入して液晶表示装置を完成させる前に、画素部において配線やＴＦＴを形成した後、各画素が有するコンデンサに電荷を蓄積し、その電荷量を各画素に測定することで、画素部に不具合が生じていないかどうかを確認している。
【００１５】
しかしアクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の場合、一般的に各画素に半導体素子が２つ以上設けられていることが多い。そしてＥＬ素子が有する一方の電極（画素電極）とコンデンサとが、半導体素子を間に介して接続されている場合がある。この場合、コンデンサに蓄積した電荷量を測定しても、コンデンサと画素電極との間に接続されている配線および半導体素子に不具合があるかどうかを確認することが難しい。
【００１６】
アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の量産化に向けて、ＥＬ表示装置を完成させる前に、画素部において配線および半導体素子に不具合が生じていないか、言いかえると、各画素のＥＬ素子の画素電極に所定の電圧を印加することができるかどうかを形成された半導体素子を破壊することなく確認できる検査方法が求められている。
【００１７】
【発明を解決するための手段】
本発明で開示する検査方法は、素子基板の画素に形成された半導体素子が動作するかどうかの検査を非破壊で行うために、電解液と対向検出電極とを検査用の端子として用いている。なお、本明細書において電解液とは、電解質を溶媒に溶かして得られた電気伝導性を有する液体のことを指す。例えば、アンモニア水などがあげられる。
【００１８】
まず、電解液に浸した対向検出電極に向かい合わせて素子基板を設置する。素子基板は、画素部に形成される配線のうち、全ての電源供給線を同じ電位に保った状態で、ゲート信号線を順に選択してソース信号線に同じ電位を有する信号を順に入力し、全ての画素を順に選択する。なお本明細書において画素が選択されるとは、画素に形成されたゲート信号線が選択されている状態で、該画素に形成されたソース信号線にビデオ信号が入力されることを意味する。
【００１９】
対向検出電極は、素子基板の画素に入力した電位とは異なる電圧をかけて、信号が入力された素子基板のある画素と、対向検出電極間に、電位差を生じさせる。
【００２０】
電流制御用ＴＦＴおよびスイッチング用ＴＦＴが正常に動作していれば、選択された画素と対向検出電極との間で電解液中に存在する陰イオンまたは陽イオンがやりとりされる電気的な通路が生じ、素子基板上の選択された画素と対向検出電極とが電気的に接続される。
【００２１】
このとき流れる電流は、対向検出電極に接続された電流計で測定することができる。すなわち、ここで測定した電流値は、素子基板の選択された画素に入力されたビデオ信号によるものである。そして、測定した電流の値がある一定の範囲内に納まっているかどうかを評価することで、各画素に形成された配線および半導体素子に不具合が生じていないかどうかを検査することができる。
【００２２】
ある画素が選択されているときに画素電極に流れる電流値が一定の範囲からはずれている場合は、該画素に形成された半導体素子がスイッチング素子として機能していない、または、配線が断線またはショートするなどの不具合が生じているものとみなすことができる。逆にある画素が選択されているときに画素電極に流れる電流値が一定の範囲に納まっている場合、該画素に形成された半導体素子および配線は正常に機能しているものとみなすことができる。
【００２３】
なお、半導体素子および配線が正常に機能していとみなすことができる電流値の範囲は、実施者が適宜設定することができる。また検査した結果、不具合が生じている画素（不良画素）の数が画素部にｎ個以上存在している場合、該素子基板は不良品とみなされる。なお不良品とみなす不良画素の数ｎは、実施者が適宜設定することができる。
【００２４】
本発明の検査方法によって、素子基板をＥＬ表示装置として完成させ実際に表示を行わなくても、ＥＬパネルが良品か不良品かの区別をつけることが可能になり、不良製品のために割く無駄な時間と無駄なＥＬ材料を減らすことができ、歩留まりの向上、製造コストの低減につながる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の素子基板を検査する方法について図１を用いて説明する。なお、本発明では、素子基板の構造を特に限定することはなく図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したどの構造を用いてもよい。さらに、本発明で用いる自発光装置の駆動回路も公知のものを用いればよい。
【００２６】
本発明では、素子基板１０６と対向検出電極１０５を図１（Ａ）に示すように向かい合わせ、電解液で満たされた水槽につける。なお、本実施形態では電解液としてアンモニア水を用いている。
【００２７】
素子基板１０６は、画素がマトリクス状に複数形成されて画素部を形成している。なお、本明細書では、図６で示すように画素ひとつひとつにＸ−Ｙ座標（アドレスともいう）（Ｘ，Ｙ）を設けている。例えば、素子基板に信号を出力する手段１０４によって選択された（１，１）で示される画素にソース側駆動回路からのビデオ信号（電流）が入力されると、素子基板上の画素電極には、ソース側駆動回路から入力されたビデオ信号が伝わる。
【００２８】
なお、素子基板１０６にマトリクス状に形成された画素１０７の拡大図を図１（Ｂ）に示す。
電流制御用ＴＦＴおよびスイッチング用ＴＦＴの動作確認検査を行う素子基板１０６は、絶縁膜上に駆動用ＴＦＴおよび画素ＴＦＴ（スイッチング用ＴＦＴ及び電流制御用ＴＦＴ）が形成されている。
【００２９】
図１（Ｂ）において、１１０はスイッチング用ＴＦＴである。スイッチング用ＴＦＴ１１０のゲート電極は、ゲート信号線１１１に接続されている。スイッチング用ＴＦＴ１１０のソース領域とドレイン領域は、一方がソース信号線１１２に、もう一方が電流制御用ＴＦＴ１１３のゲート電極、各画素に形成されたコンデンサ１１４にそれぞれ接続されている。
【００３０】
コンデンサ１１４はスイッチング用ＴＦＴ１１０が非選択状態（オフ状態）にある時、電流制御用ＴＦＴ１１３のゲート電圧（ゲート電極とソース領域間の電位差）を保持するために設けられている。なお、ここではコンデンサ１１４を設ける構成を示したが、この構成に限定されず、コンデンサ１１４を設けない構成にしても良い。
【００３１】
また、電流制御用ＴＦＴ１１３のソース領域とドレイン領域は、一方が電流供給線１１５に接続され、もう一方は画素電極から電解質に存在する陰イオンまたは陽イオンによる電気的な通路を介して、対向検出電極１０５に接続される。なお、電流供給線１１５はコンデンサ１１４に接続されている。
【００３２】
電流供給線１１２は電源電位が与えられており、また、電源電位は、外付けのＩＣ等により設けられた電源によって与えられる。
【００３３】
スイッチング用ＴＦＴ１１０、電流制御用ＴＦＴ１１３は、ｎチャネル型ＴＦＴでもｐチャネル型ＴＦＴでもどちらでも用いることができる。ただし電流制御用ＴＦＴ１１３のソース領域またはドレイン領域が後に形成されるＥＬ素子の陽極と接続されている場合、電流制御用ＴＦＴ１１３はｐチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。また、電流制御用ＴＦＴ１１３のソース領域またはドレイン領域がＥＬ素子の陰極と接続されている場合、電流制御用ＴＦＴ１１３はｎチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。
【００３４】
対向検出電極１０５には、電解液によって腐食しない金属、例えば白金（Pt）、パラジウム（Pd）、チタン（Ti）等の金属板を用いればよい。または、ガラス基板上に画素電極として用いるような材料からなる金属膜を成膜した基板を用いてもよい。対向検出電極１０５は、対向検出電極に信号を出力する手段１０２によって電圧が与えられる。
【００３５】
素子基板１０６のあるひとつの画素が素子基板に信号を出力する手段１０４により選択され、信号入力されたとき、画素に形成された電流制御用ＴＦＴ１１３およびスイッチング用ＴＦＴ１１０が正常に動作すると、電解液中の陰イオンまたは陽イオンが移動する反応が起こり、素子基板１０６と対向検出電極１０５とが電気的に接続された状態になり、電流が流れて、その電流値を電流計１０３によって測定し、検査システム全体を制御する手段で測定したデータの管理をすればよい。
【００３６】
ビデオ信号がアナログ及びデジタルのいずれの場合においても「黒」の情報を有していた場合、素子基板１０６に形成された電流制御用ＴＦＴ１１３はオフの状態となっている。よって画素電極には電源電位は与えられない。その結果、「黒」の情報を有するビデオ信号が入力された画素から対向検出電極１０５および電流計１０３に電流は流れない。
【００３７】
逆に、「白」の情報を有していた場合、電流制御用ＴＦＴ１１３はオンの状態となっている。よって画素電極には電源電位が与えられる。その結果、「白」の情報を有するビデオ信号が入力された画素から対向検出電極１０５および電流計１０３に電流が流れる。
【００３８】
上記は、スイッチング用ＴＦＴ１１０及び電流制御用ＴＦＴ１１３のいずれも正常に機能している場合である。しかし、これらのいずれかが不良であった場合には、流れるべき電流が流れない、または流れるはずのない電流が流れてしまうという不具合が生じる。
【００３９】
そこで、本発明では、予め正常に機能するＴＦＴを有する画素により、ビデオ信号が「黒」の時の電流値及び「白」の時の電流値を測定しておき参照データとするのがよい。
【００４０】
さらに本発明では、データの評価には、ビデオ信号が白の時と黒の時にそれぞれ流れる電流値の比（白黒の比）を用いた。
図３には、測定した結果を規格化した白黒の比で示した一例を示す。この規格化においては、参照データを用いて十分に白黒の比（コントラスト）がとれるものを１とした。この表は、縦軸に白黒の比を取り、横軸に画素の座標を取る。また、白黒の比に基準を設け、ここでは、白黒の比が０．２以上１．０以下であるときには、良品であるとする。つまり、図３の斜線領域が良品基準内となる。
【００４１】
しかし、座標（１,３）のように白黒の比が基準値よりも低くなっている場合には、不良品と判断し、それ以降の工程からはずすことになる。なお、白黒の比の良品基準は、求められる水準に応じて設定すればよい。
【００４２】
（実施形態２）
実施形態１とは異なる素子基板の検査方法について図４を用いて説明する。なお、本発明では、素子基板の構造を限定することはなく図２（Ａ）〜（Ｃ）に示したどの構造を用いてよい。さらに、本発明で用いる自発光装置の駆動回路も公知のものを用いればよい。
【００４３】
素子基板１０６と対向検出電極２０２を図４（Ａ）に示すように向かい合わせ、電解液が入った槽に浸す。電解液中には、陰イオン及び陽イオンが存在している。
【００４４】
素子基板１０６中には、画素がマトリクス状に複数形成されている。そして、例えば素子基板に信号を出力する手段１０４によって画素１０７が選択され、ソース側駆動回路からのビデオ信号（電流）が入力されると、素子基板上の画素１０７の画素電極には、ソース側駆動回路から入力されたビデオ信号が伝わる。
【００４５】
対向検出電極２０２は、本実施形態の一例であり、図５（Ｂ）に示したような形状に限られることはない。
【００４６】
対向検出電極２０２にマトリクス状に形成されている単位検出領域２０３の拡大図を図４（Ｃ）に示す。単位検出領域２０３には検査用ＴＦＴ２２０が形成されており、ゲート電極は、ゲート信号線２２１に接続されている。また、検査用ＴＦＴ２２０のドレイン領域は、ドレイン配線２２２に接続され、ドレイン配線２２２は、外部で電流計１０３に接続されている。
【００４７】
画素１０７の電流供給線１１２には電源電位が与えられており、また、電源電位は、素子基板に信号を出力する手段１０４で与えられる。
【００４８】
スイッチング用ＴＦＴ１１０、電流制御用ＴＦＴ１１３は、ｎチャネル型ＴＦＴでもｐチャネル型ＴＦＴでもどちらでも用いることができる。ただし電流制御用ＴＦＴ１１３のソース領域またはドレイン領域が後に形成されるＥＬ素子の陽極と接続されている場合、電流制御用ＴＦＴ１１３はｐチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。また、電流制御用ＴＦＴ１１３のソース領域またはドレイン領域がＥＬ素子の陰極と接続されている場合、電流制御用ＴＦＴ１１３はｎチャネル型ＴＦＴであることが望ましい。
【００４９】
またスイッチング用ＴＦＴ１１０、電流制御用ＴＦＴ１１３は、シングルゲート構造ではなく、ダブルゲート構造やトリプルゲート構造などのマルチゲート構造を有していても良い。
【００５０】
対向検出電極２０２を用いて検査する素子基板の回路図を図５に示す。なお、図１（Ｂ）に示す画素１０７がマトリクス状に形成されているのが図５（Ａ）に示す画素部である。図５（Ａ）には、ソース信号線（Ｓ₁〜Ｓ_x）、電流供給線（Ｖ₁〜Ｖ_x）及びゲート信号線（Ｇ₁〜Ｇ_y）が画素部に設けられている。
【００５１】
ここでは、ソース信号線（Ｓ₁〜Ｓ_x）と、電流供給線（Ｖ₁〜Ｖ_x）と、ゲート信号線（Ｇ₁〜Ｇ_y）とを１つずつ備えた領域が画素１０７である。
【００５２】
図５（Ｂ）は、本発明の対向検出電極２０２にマトリクス状に形成されている単位検出領域２０３を示している。ゲート信号線（Ｇ₁〜Ｇ_x）が単位検出領域２０３に設けられている。また、単位検出領域２０３における検査用ＴＦＴ２２０のドレイン領域は、ドレイン配線に接続され、いずれも外部の電流計１０３に接続される電流線に接続される。
【００５３】
次に素子基板１０６上の画素におけるスイッチング用ＴＦＴ１１０及び電流制御用ＴＦＴ１１５を本発明の検査法を用いて評価する方法について図４を用いて説明する。
【００５４】
図６は、素子基板上の画素部に形成された画素一つ一つをそれぞれＸ−Ｙ座標（アドレスともいう）（Ｘ,Ｙ）で示したものである。つまりここでは、紙面の横方向にＸ列の画素が形成されており、紙面の縦方向にＹ行の画素が形成されていることを示している。なお、素子基板の画素と対向検出電極の単位検出領域は、入力する信号出力する手段で、互いに同じアドレスが選択されるように制御されている。
【００５５】
そして、例えばアドレスが（Ｘ₁，Ｙ₁）の画素のゲート電極が選択されると選択された画素にソース信号線駆動回路と電気的に接続されるソース信号線からビデオ信号が入力される。このとき、ビデオ信号は電気的な通路を通り、対向検出電極２０２もアドレスが（Ｘ₁,Ｙ₁）の単位検出領域２０３中にある検査用ＴＦＴ２２０に入力された後、ドレイン配線２２２を通り、外部に接続された電流計に入力される。ここで、電流計により、ビデオ信号を測定することができる。なお、電流計１０３は、基板上に形成させることも可能である。
【００５６】
以上に示した方法を用いて、各画素の特性を評価することにより、不具合のある半導体素子をＥＬ素子を形成する前に発見することができる。これにより不良品については、以降のＥＬ素子形成といった製造プロセスからはずすことができる。更に不良の程度によっては、修復することで以降の製造プロセスに復活させることも可能である。以上の結果、不良品を最終工程まで通すことにより生じる時間のロスとコストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【００５７】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、素子基板と対向検出電極とを電解液に浸けるかわりに、素子基板上に高い粘性および導電性を有する溶液（本明細書では、以下、導電性溶液という）を塗布して、対向検出電極とで挟み、素子基板から対向検出電極へ導電性溶液を介して流れた電流を検知するという方法を図８に示す。
【００５８】
素子基板に導電性溶液を塗布する方法としては、▲１▼スプレーによって塗布するスプレー法▲２▼素子基板を導電性溶液にさっと浸けるディップ法▲３▼ディスペンサー（液晶表示装置を作製する際に、液晶が注入されたパネルの液晶注入口を塞ぐための紫外線硬化型又は熱硬化型の封止剤をガスの圧力により吐出させる装置）を用いて塗布するディスペンサー法▲４▼印刷機により塗布する印刷法といった方法が考えられる。
【００５９】
なお、導電性溶液としては、エチレングリコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジンまたは液状のフッ素化炭素を用いるとよい。
【００６０】
また、いずれの塗布方法も所定の場所（画素部）に導電性溶液が塗布されるようにマスクを使用して、導電性溶液がドライバー回路やＦＰＣ等にかからないように塗布する。
【００６１】
素子基板の画素電極に接して導電性溶液が塗布されたら、素子基板と導電性溶液を挟むように対向検出電極を設置する。
【００６２】
素子基板にマトリクス状に形成された画素のひとつが、素子基板に信号を出力する手段１０４によって選択され、正常に半導体素子が動作した場合、導電性溶液を介して素子基板の画素電極から対向検出電極へ電気的な接続が生じて、この時流れた電流を電流計１０３で測定すればよい。
【００６３】
本実施例のように、素子基板と対向検出電極との間に導電性溶液をはさむことで、素子基板にキズをつけることなく電流制御用ＴＦＴおよびスイッチング用ＴＦＴの動作確認をすることができ、かつ、間に挟んだ導電性溶液は、簡単に洗い落とすことができるため、検査にかかる手間が少なくてすむ。
【００６４】
なお、本実施例は、素子基板の構造を特に限定することはなく図２（Ａ）〜（Ｃ）に示したどの構造を用いてよい。さらに、本発明で用いる自発光装置の駆動回路も公知のものを用いればよい。
【００６５】
（実施例２）
実施形態１、２で用いた画素とは異なる構造について図７を用いて説明する。
【００６６】
画素部１００１において、ソース信号線駆動回路に接続されたソース信号線（Ｓ₁〜Ｓ_x）、ＦＰＣを介して自発光装置の外部の電源に接続された電源供給線（Ｖ₁〜Ｖ_x）、書き込み用ゲート信号線駆動回路に接続された書き込み用ゲート信号線（第１のゲート信号線）（Ｇａ₁〜Ｇａ_y）、消去用ゲート信号線駆動回路に接続された消去用ゲート信号線（第２のゲート信号線）（Ｇｅ₁〜Ｇｅ_y）が画素部１００１に設けられている。
【００６７】
ソース信号線（Ｓ₁〜Ｓ_x）と、電源供給線（Ｖ₁〜Ｖ_x）と、書き込み用ゲート信号線（Ｇａ₁〜Ｇａ_y）と、消去用ゲート信号線（Ｇｅ₁〜Ｇｅ_y）とを備えた領域が画素１００５である。画素部１００１にはマトリクス状に複数の画素１００５が配列されることになる。
【００６８】
本実施例の構成は、実施形態１、２および実施例１の構成と組み合わせて実施することが可能である。
【００６９】
（実施例３）
本実施例では、本発明の検査方法をパスした素子基板にＥＬ素子を形成し、表示パネルとしてＦＰＣやＴＡＢ等のコネクターを接続し、実際に製品として出荷することができる形体にした場合について説明する。
【００７０】
１８０１は本発明の検査方法をパスした素子基板の画素部であり、複数の画素が設けられている。画素部１８０１と、画素部１８０１が有する配線を外部へ接続するコネクターとを有するモジュールを本明細書では表示パネル１８０６と呼ぶ。
【００７１】
１８０２はソース信号線駆動回路、１８０３はゲート信号線駆動回路である。ゲート信号線駆動回路１８０３から出力された選択信号によって、ソース信号線駆動回路１８０２から出力されたビデオ信号が画素部１８０１の指定された画素に入力される。ビデオ信号はデジタルでもアナログでもどちらでも良い。またソース信号線駆動回路１８０２とゲート信号線駆動回路１８０３はいくつ設けられていても良い。
【００７２】
ソース信号線駆動回路１８０２及びゲート信号線駆動回路１８０３からなる駆動回路と、画素部１８０１と、画素部１８０１が有する配線及び駆動回路が有する配線を外部へ接続するコネクターとを有するモジュールを、本明細書では駆動回路付表示パネル１８０７と呼ぶ。駆動回路付表示パネル１８０７は表示パネル１８０６に駆動回路を付けたものである。
【００７３】
駆動回路付表示パネル１８０７は、駆動回路と画素部１８０１とが別の基板上に設けられＦＰＣやＴＡＢ等のコネクターにより接続されている場合と、駆動回路と画素部１８０１とが同じ基板上に設けられている場合とがある。本明細書では、前者を駆動回路外付け型駆動回路付表示パネルと呼び、後者を駆動回路一体形成型駆動回路付表示パネルと呼ぶ。
【００７４】
図９（Ａ）に駆動回路外付け型駆動回路付表示パネルの上面図を示す。基板１８１０上に画素部１８０１が設けられており、画素部１８０１が有する配線はＦＰＣ１８１１を介して、外付用基板１８１０上に設けられたソース信号線駆動回路１８０２とゲート信号線駆動回路１８０３とに接続されている。そして外部接続用ＦＰＣ１８１２により、ソース信号線駆動回路１８０２及びゲート信号線駆動回路１８０３と、画素部１８０１とが有する配線が外部へ接続されている。
【００７５】
図９（Ｂ）に駆動回路一体形成型駆動回路付表示パネルの上面図を示す。基板１８１０上に画素部１８０１、ソース信号線駆動回路１８０２及びゲート信号線駆動回路１８０３が設けられている。画素部１８０１、ソース信号線駆動回路１８０２及びゲート信号線駆動回路１８０３が有する配線は外部接続用ＦＰＣ１８１２を介して、外部へ接続されている。
【００７６】
図１０において、１８０４はコントローラーであり、駆動回路を駆動し、画素部に１８０１に画像を表示させるための機能を有している。例えば、外部から入力された画像情報を有する信号をソース信号線駆動回路１８０２に入力したり、駆動回路が駆動するための信号（例えばクロック信号（ＣＬＫ）、スタートパルス信号（ＳＰ））を生成したり、駆動回路や画素部１８０１に電位を供給するための電源としての機能を有している。
【００７７】
駆動回路と、画素部１８０１と、コントローラー１８０４と、画素部１８０１、駆動回路、及びコントローラーがそれぞれ有する配線を外部へ接続するコネクターとを有するモジュールを、本明細書ではコントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０８と呼ぶ。コントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０８は、表示パネル１８０６に駆動回路及びコントローラーを付けたものである。
【００７８】
１８０５はマイコンであり、コントローラーの駆動を制御している。マイコン１８０５と、駆動回路と、画素部１８０１と、コントローラー１８０４と、画素部１８０１、駆動回路、及びコントローラーがそれぞれ有する配線を外部へ接続するコネクターとを有するモジュールを、本明細書ではマイコン及びコントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０９と呼ぶ。マイコン及びコントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０９は、表示パネル１８０６に駆動回路及びコントローラーを付けたものである。
【００７９】
なお実際には、表示パネル１８０６、駆動回路付表示パネル１８０７、コントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０８またはマイコン及びコントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０９の形体で製品として出荷される。本明細書において、表示パネル１８０６、駆動回路付表示パネル１８０７、コントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０８及びマイコン及びコントローラー及び駆動回路付表示パネル１８０９を全て表示用モジュールと呼ぶ。
【００８０】
なお、本実施例で示す表示パネルは、実施形態１、２および実施例１に示した検査方法により検査を行った素子基板を適用すればよい。
【００８１】
（実施例４）
自発光装置は、自発光型であるため液晶ディスプレイに比べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部に用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角３０インチ以上（典型的には４０インチ以上）の発光装置（自発光装置を筐体に組み込んだ装置）の表示部として本発明の検査法をパスした素子基板を用いて作製された自発光装置を用いるとよい。
【００８２】
なお、自発光装置には、パソコン用ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。また、その他にも様々な電気器具の表示部として本発明の検査方法を用いて自発光装置を用いることができる。
【００８３】
その様な本発明の電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため、自発光装置を用いることが望ましい。それら電気器具の具体例を図１１、図１２に示す。
【００８４】
図１１（Ａ）は自発光装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３等を含む。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された自発光装置は表示部２００３に用いることができる。自発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。
【００８５】
図１１（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された自発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
【００８６】
図１１（Ｃ）は頭部取り付け型の電気光学装置の一部（右片側）であり、本体２２０１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、スクリーン部２２０４、光学系２２０５、表示部２２０６等を含む。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された自発光装置は表示部２２０６に用いることができる。
【００８７】
図１１（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０１、記録媒体（ＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５等を含む。表示部（ａ）２３０４は主として画像情報を表示し、表示部（ｂ）２３０５は主として文字情報を表示するが、本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された自発光装置はこれら表示部（ａ）、（ｂ）２３０４、２３０５に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【００８８】
図１１（Ｅ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２４０１、表示部２４０２、アーム部２４０３を含む。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された自発光装置は表示部２４０２に用いることができる。
【００８９】
図１１（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、キーボード２５０４等を含む。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された自発光装置は表示部２５０３に用いることができる。
【００９０】
なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【００９１】
また、上記電気器具はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。ＥＬ材料の応答速度は非常に高いため、自発光装置は動画表示に好ましい。
【００９２】
また、自発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に自発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【００９３】
ここで図１２（Ａ）は携帯電話であり、３００１は表示用パネル、３００２は操作用パネルである。表示用パネル３００１と操作用パネル３００２とは接続部３００３において接続されている。接続部３００３における、表示用パネル３００１の表示部３００４が設けられている面と操作用パネル３００２の操作キー３００６が設けられている面との角度θは、任意に変えることができる。
さらに、音声出力部３００５、操作キー３００６、電源スイッチ３００７、音声入力部３００８を有している。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された発光装置は、表示部３００４に適用することができる。なお、表示部３００４は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。また、周囲が暗い場合、印加する電圧を下げて、輝度を下げれば低消費電力化により有効である。
【００９４】
また、図１２（Ｂ）は音響再生装置、具体的にはカーオーディオであり、本体２７０１、表示部２７０２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された発光装置は表示部２７０２に用いることができる。また、本実施例では車載用オーディオを示すが、携帯型や家庭用の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部２７０２は黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置において特に有効である。
【００９５】
図１２（Ｃ）はデジタルカメラであり、本体３５０１、表示部（Ａ）３５０２、接眼部３５０３、操作スイッチ３５０４、表示部（Ｂ）３５０５、バッテリー３５０６を含む。本発明の検査方法をパスした素子基板を用いて作製された発光装置は、表示部（Ａ）３５０２、表示部（Ｂ）３５０５にて用いることが出来る。また、表示部（Ｂ）３５０５を、主に操作用パネルとして用いる場合、黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えることが出来る。
【００９６】
また、本実施例にて示した携帯型電子機器においては、消費電力を低減するための方法としては、外部の明るさを感知するセンサ部を設け、暗い場所で使用する際には、表示部の輝度を落とすなどの機能を付加するなどといった方法が挙げられる。
【００９７】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は実施形態１、２および実施例１に示した検査方法を用いて検査された素子基板を適用すれば良い。
【００９８】
【発明の効果】
本発明の検査方法によれば、ＥＬパネルをＥＬ表示装置として完成させ実際に表示を行わなくても、ＥＬパネルが良品か不良品かの区別をつけることが可能になり、不良品を検査工程以降の製造プロセスからはずすことができる。そのため、不具合のある製品の製造に割く時間のロスと製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置および検査システムを示す図。
【図２】本発明の検査システムで動作確認を行う素子基板の例を示す図。
【図３】本発明の検査方法を示す図。
【図４】本発明の検査装置および検査システムを示す図。
【図５】本発明の素子基板及び対向検出電極の画素構造の一例を示す図。
【図６】本発明により検査する素子基板の画素を示す図。
【図７】本発明により検査する素子基板の回路を示す図。
【図８】本発明の素子基板の検査方法を示す図。
【図９】本発明により検査する素子基板を示す図。
【図１０】本発明により検査する素子基板を示す図。
【図１１】本発明により検査された素子基板を用いた電気器具を示す図。
【図１２】本発明により検査された素子基板を用いた電気器具を示す図。

Claims

画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された半導体素子と、が設けられた画素を有する素子基板の検査方法であって、
前記画素電極と、前記画素電極に対向して設けられる対向検出電極を電解液に浸し、
前記電解液に浸した前記画素電極と前記対向検出電極との間に電圧を加えることにより前記電解液を介して前記画素電極と前記対向検出電極との間に電流を流し、
前記電流を測定することで、前記素子基板の良否を判別することを特徴とする素子基板の検査方法。
マトリクス状に設けられた画素電極と、前記画素電極の各々に電気的に接続された半導体素子と、が設けられた画素を有する素子基板の検査方法であって、
前記画素電極と、前記画素電極に対向して設けられる対向検出電極を電解液に浸し、
前記電解液に浸した前記画素電極と、前記画素電極に一対一で対応する位置にある前記対向検出電極との間に電圧を加えることにより前記電解液を介して前記画素電極と前記対向検出電極との間に電流を流し、
前記電流を測定することで、前記素子基板の良否を判別することを特徴とする素子基板の検査方法。
マトリクス状に設けられた画素電極と、前記画素電極の各々に電気的に接続された半導体素子と、が設けられた画素を有する素子基板の検査方法であって、
前記画素電極と、前記画素電極に対向して設けられる対向検出電極を電解液に浸し、
信号を入力することにより、前記マトリクス状に設けられた画素電極の少なくとも一の画素電極を選択するとともに、前記選択された画素電極に対応する位置にある前記対向検出電極を選択し、
前記選択された画素電極と前記選択された対向検出電極との間に電圧を加えることにより前記電解液を介して前記画素電極と前記対向検出電極との間に電流を流し、
前記電流を測定することで、前記素子基板の良否を判別することを特徴とする素子基板の検査方法。
画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された半導体素子と、が設けられた画素を有する素子基板の検査方法であって、
前記画素電極に導電性溶液を塗布し、
前記導電性溶液を前記素子基板および対向検出電極で挟み、
前記画素電極と前記対向検出電極との間に電圧を加えることにより前記導電性溶液を介して前記画素電極と前記対向検出電極との間に電流を流し、
前記電流を測定することで、前記素子基板の良否を判別することを特徴とする素子基板の検査方法。
画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された半導体素子と、が設けられた画素を有する素子基板の検査方法であって、
前記画素電極にスプレー法、ディップ法、ディスペンサー法または印刷法から選ばれたいずれかの方法で導電性溶液を塗布し、
前記導電性溶液を前記素子基板および対向検出電極で挟み、
前記画素電極と前記対向検出電極との間に電圧を加えることにより前記導電性溶液を介して前記画素電極と前記対向検出電極との間に電流を流し、
前記電流を測定することで、前記素子基板の良否を判別することを特徴とする素子基板の検査方法。
請求項４または請求項５において、前記導電性溶液に、エチレングリコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジンまたは液状のフッ素化炭素を用いることを特徴とする素子基板の検査方法。