有機ＥＬ素子の検査方法
【課題】膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子において、エージングによって生じたオープン欠陥を検出し、良否判定を適切に行うことのできる検査方法を提供する。
【解決手段】基板上に、下部電極、発光層を含む有機膜、膜厚１３５ｎｍ以上の上部電極が順に積層された有機ＥＬ素子の検査方法であって、上下両電極のうち、陰極側をプラス極、陽極側をマイナス極として両電極間に電圧Ｖを印加し、有機膜に存在する欠陥部を顕在化させつつ、電圧Ｖを印加する全期間において、両電極間に流れるリーク電流を測定する。これにより、オープン欠陥に伴う瞬時電流を検出する。そして、測定されたリーク電流に基づいて、瞬時電流が検出されたものを不良品、検出されないものを良品として判定する。
【解決手段】基板上に、下部電極、発光層を含む有機膜、膜厚１３５ｎｍ以上の上部電極が順に積層された有機ＥＬ素子の検査方法であって、上下両電極のうち、陰極側をプラス極、陽極側をマイナス極として両電極間に電圧Ｖを印加し、有機膜に存在する欠陥部を顕在化させつつ、電圧Ｖを印加する全期間において、両電極間に流れるリーク電流を測定する。これにより、オープン欠陥に伴う瞬時電流を検出する。そして、測定されたリーク電流に基づいて、瞬時電流が検出されたものを不良品、検出されないものを良品として判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、一般に、基板上に、下部電極としての陽極、発光層を含む有機膜、上部電極としての陰極を積層してなるが、有機材料を用いているために、電界や熱によって変質や拡散が起こりやすく、これにより上下両電極の短絡が発生することがある。特に初期のリーク電流が検出限界（たとえば１ｎＡ以下）であっても、駆動時に、突然、上下両電極の短絡に至る場合がある。
【０００３】
これに対し、特許文献１に示される方法では、有機ＥＬ素子の形成後、陰極をプラス極、陽極をマイナス極として、両電極間に発光時に印加する順電圧とは反対の逆バイアス電圧であって、予め求めた欠陥部の破壊電圧及び有機ＥＬ素子の破壊電圧の間、且つ、有機ＥＬ素子の実駆動時の逆バイアス電圧以上となる電圧範囲の電圧を印加し、欠陥部を顕在化させてオープン破壊するエージングを行うようにしている。これによれば、逆バイアス電圧の印加によって欠陥部にリーク電流が生じ、このリーク電流によるジュール熱で有機材料が膨張して上部電極を飛散されるので、欠陥部が電気的にオープン状態となり、駆動時にリークが生じないようになる。なお。欠陥部とは、異物などの段差によって有機膜が局所的に薄くなり、短絡し易くなっている部位であり、オープン化された欠陥部（以下、オープン欠陥と示す）は、上部電極の飛散により局所的な非発光部となる。
【０００４】
ところが、本発明者が検討したところ、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ以上と厚膜の場合、エージングにより生じるオープン欠陥の殆んどが、目視確認できる大きさ（例えば穴径が１５０μｍ以上）となることが明らかとなった。このように、目視確認できる大きさのオープン欠陥は、表示品質上問題となる。
【０００５】
また、特許文献２に示される方法では、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子に対し、上下両電極間に逆バイアス電圧として第１の電圧Ｖ１を印加して欠陥部を顕在化させるエージングを行った後、上下両電極間に逆バイアス電圧として第２の電圧Ｖ２を印加し、この第２の電圧Ｖ２を印加したときに正常品のリーク電流よりも欠陥品のリーク電流が大きくなる時間内において、リーク電流の測定を行う。そして、測定されたリーク電流に基づいて有機ＥＬ素子の良否を判定するようにしている。これによれば、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子に対し、リークの発生しやすい欠陥部を顕在化させて良否判定を適切に行うことができる。
【特許文献１】特許第３５６２５２２号明細書
【特許文献２】特開２００７−６６７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者がさらに検討したところ、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子でエージングにより顕在化されたオープン欠陥は、その大きさ（孔径）によらず、膜厚が１３５ｎｍ未満の上部電極を有する有機ＥＬ素子でエージングにより顕在化されたオープン欠陥よりも、駆動時にオープン欠陥が短絡不良に至りやすいことが明らかとなった。
【０００７】
これは、上部電極が厚く飛散しにくいため、エージングによってオープン欠陥が発生しても、オープン欠陥の構造（形状）が短絡しやすい構造（換言すれば、上部電極が下部電極に近い構造）となるうえに、駆動時にオープン欠陥の部位で上下電極が短絡しても、駆動時の電圧がエージングの電圧より小さいために、再度オープン化しにくいためであると考えられる。
【０００８】
したがって、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子では、市場における短絡不良を防止するために、オープン欠陥を検出する必要がある。上記したように、穴径が大きいものについては目視にて確認することで、オープン欠陥を検出することもできる。しかしながら、オープン欠陥は電気的にオープン状態であるため、目視で確認できない大きさ（例えば穴径が１５０μｍ未満）のオープン欠陥については、特許文献２に示されるエージング後のリーク電流測定によっても検出することができない。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子において、エージングによって生じたオープン欠陥を検出し、良否判定を適切に行うことのできる有機ＥＬ素子の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為に、本発明者は鋭意検討を行った。詳細を後述するが、上部電極としての陰極の膜厚が１３５ｎｍ以上であること以外は一般的な構成を有する有機ＥＬ素子を用い、上部電極と下部電極の間に欠陥部を顕在化させる電圧Ｖを印加した。そして、電圧Ｖを印加する全期間において（すなわちエージング工程中において）、両電極間に流れるリーク電流を測定した。その結果、エージングによってオープン欠陥が生じた有機ＥＬ素子では、瞬間電流（瞬間的に大きな値を示すリーク電流）が検出されることを新たに見出した。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、上記知見に基づくものであり、基板上に、下部電極、発光層を含む有機膜、膜厚１３５ｎｍ以上の上部電極が順に積層された有機ＥＬ素子の検査方法であって、上下両電極のうち、陰極側をプラス極、陽極側をマイナス極として両電極間に電圧Ｖを印加し、有機膜に存在する欠陥部を顕在化させるエージング工程と、両電極間に電圧Ｖを印加する全期間において、両電極間に流れるリーク電流を測定するリーク電流測定工程と、測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子の良否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、上記したように、エージング中に測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子がオープン欠陥を有するか否かを識別することができるので、良否判定を適切に行うことができる。
【００１３】
請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載のように、リーク電流測定工程において、一定の時間間隔Ｓで両電極間に流れるリーク電流を測定し、測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子の良否を判定しても良い。
【００１４】
このように、一定の時間間隔Ｓで電圧Ｖの印加中ずっとリーク電流をサンプリングすると、瞬時電流を検出するためのデータ取得数を低減しつつ、測定されたリーク電流に基づいて良否判定などする装置の構成を簡素化することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明においては、請求項３に記載のように、時間間隔Ｓを２８μｓ以下とすることが好ましい。これによれば、瞬時電流を確実に検出することができる。この点については、本発明者によって確認されている。
【００１６】
請求項１〜３いずれかに記載の発明においては、請求項４に記載のように、エージング工程における電圧Ｖを、有機ＥＬ素子の実駆動時に印加される電圧の大きさよりも大きくすると良い。エージング工程は、実駆動時に生じる欠陥を顕在化させる工程であるので、本発明によれば、欠陥の顕在化を促進することができる。
【００１７】
請求項１〜４いずれかに記載の発明においては、請求項５に記載のように、エージング工程における電圧Ｖを直流電圧とすると良い。これによれば、電圧を印加するための電源のコストを抑えることができる。また、電圧の制御が簡単になる。
【００１８】
請求項１〜５いずれかに記載の発明においては、請求項６に記載のように、同一の基板上に複数の有機ＥＬ素子がマトリクス状に形成された場合には、エージング工程において、複数の有機ＥＬ素子における両電極に対し、一括して電圧Ｖを印加すると良い。これによれば、複数の有機ＥＬ素子に対して一括でオープン欠陥を顕在化させることができる。
【００１９】
請求項１〜６いずれかに記載の発明においては、請求項７に記載のように、電圧Ｖの印加前と印加後に有機ＥＬ素子を点灯させることで、両電極の電気的な接続状態を検査しても良い。このように電圧Ｖの印加前と印加後に、順方向の電圧を両電極に印加して点灯検査をすると、エージング前の時点やエージング中に両電極の電気的な接続状態が不良となった有機ＥＬ素子を検出することができる。すなわち、上記した方法によるオープン欠陥有無の検査の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
先ず、本発明の実施形態について説明する前に、本発明者が本発明を創作するに至った経緯を説明する。本発明者は、エージングにより顕在化された欠陥部としてのオープン欠陥（異物などの段差によって有機膜が局所的に薄くなり、短絡し易くなっている部位であって、エージング工程での電圧印加により上部電極の飛散した局所的な非発光部）について鋭意検討を行った。先ず、上部電極としての陰極の膜厚と短絡不良発生率との関係について精査した。
【００２１】
詳しくは、基板上に、下部電極としての陽極、有機膜、上部電極としての陰極が積層され、上部電極の膜厚が異なる複数種類の有機ＥＬ素子を準備し、各有機ＥＬ素子について、エージングにより生じたオープン欠陥（目視できないものも含む）の個数Ｎ１を測定した。そして、上下両電極間に実駆動電圧１５Ｖを１０ｈ印加した後、オープン欠陥のうち、駆動によって短絡に至ったもの（オープン欠陥の部位で上下電極が短絡したもの）の個数Ｎ２を測定して、短絡不良発生率（Ｎ２／Ｎ１）を求めた。
【００２２】
その結果、図１に示すように、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ以上では、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ未満に比べて短絡不良発生率が大きく、駆動時にオープン欠陥が短絡不良に至りやすいことが明らかとなった。また、上部電極としての膜厚が１３５ｎｍ以上の有機ＥＬ素子でエージングにより顕在化されたオープン欠陥は、その大きさ（孔径）によらず、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ未満に比べて、駆動時にオープン欠陥が短絡不良に至りやすいことが明らかとなった。図１は、上部電極の膜厚と短絡不良発生率との関係を示す図である。
【００２３】
これは、エージングによってオープン欠陥が発生しても、上部電極の膜厚が薄いものに比べて厚膜である上部電極が飛散しにくく、上部電極がオープン欠陥を介して下部電極の近くに位置することとなるため、駆動時にオープン欠陥部位で上下電極が短絡しやすいことが一因であると考えられる。また、駆動時にオープン欠陥部位で短絡しても、駆動時の電圧がエージングの電圧より小さいために、再度オープン化しにくいことも一因であると考えられる。
【００２４】
このように、従来では表示品質の点で影響がないとされてきた、目視で確認できない大きさ（例えば穴径が１５０μｍ未満）のオープン欠陥についても、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子では、市場において短絡不良が生じる恐れがあることが判明した。
【００２５】
そこで、本発明者は、上部電極としての陰極の膜厚が１３５ｎｍ以上の有機ＥＬ素子について、目視以外でのオープン欠陥を検出する方法を見出すべく鋭意検討を行った。具体的には、陰極と下部電極としての陽極の間に欠陥部を顕在化させる電圧Ｖを印加しつつ、電圧Ｖの印加期間中、両電極間に流れるリーク電流を測定した。その結果、図２に示すように、エージングによってオープン欠陥が生じない有機ＥＬ素子ではリーク電流がほぼ一定であったが、エージングによってオープン欠陥が生じた有機ＥＬ素子では、リーク電流としてスパイク様の瞬間的に大きな電流（以下、瞬時電流と示す）が流れることを新たに見出した。図２は、エージング中に有機ＥＬ素子に流れるリーク電流の変化を示す図であり、実線がオープン欠陥の生じた有機ＥＬ素子、破線がオープン欠陥の生じない有機ＥＬ素子の結果を示している。また、横軸を電圧印加時間、縦軸をリーク電流（Ｉ）の対数値（ｌｏｇＩ）としている。この瞬時電流は、欠陥部が電気的にオープン状態となる現象が短期間で起こるために生じるものと考えられる。なお、エージング後に上下両電極間に流れるリーク電流を測定した場合には、オープン欠陥の生じない有機ＥＬ素子とオープン欠陥の生じた有機ＥＬ素子とで上記のような差は見られなかった。本発明は、この知見に基づくものであり、以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。図３に示す有機ＥＬ素子１００は、基板１０、陽極２０、発光層を含む有機膜３０、陰極４０を有している。この有機ＥＬ素子１００は、陰極４０の膜厚が１３５ｎｍ以上と厚膜であること以外は、一般的な有機ＥＬ素子と同様の膜構成となっている。
【００２７】
基板１０は、母材（基材）としての役割を果たすものであり、ガラスやプラスチックなどからなる透明基板である。基板１０の一面上には、下部電極としての陽極２０が積層されている。陽極２０の構成材料としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの導電性及び光透過性を有する材料を採用することができる。陽極２０における基板１０とは反対側の表面上には、有機膜３０が積層されている。有機膜３０としては、周知の構成、すなわち、発光層のみからなる単層型や発光層以外の正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを含む多層型を採用することができる。そして、有機膜３０における陽極２０とは反対側の表面上には、上部電極としての陰極４０が積層されている。陰極４０の構成材料としては、アルミニウムなどの導電性の材料を採用することができる。
【００２８】
そして、この有機ＥＬ素子１００においては、実駆動時には、陽極２０をプラス極、陰極４０をマイナス極として両電極２０，４０間に順電圧を印加することにより、有機膜３０にて発光がなされ、例えば基板１０側から光が取り出されるようになっている。
【００２９】
ここで、本実施形態では、同一の基板１０に対して、上記した有機ＥＬ素子１００を行列状（マトリクス状）に複数個形成している。図４は、複数の有機ＥＬ素子をマトリクス状に形成した構成を示す概略平面図である。
【００３０】
図４に示されるように、陽極２０及び陰極４０が、基板１０上において互いに交差するようにそれぞれストライプ状に形成されており、これら上下両電極２０、４０が交差して重なり合う部位が、画素すなわち図３に示される有機ＥＬ素子１００として構成されている。
【００３１】
このようなマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子１００においては、図示しない駆動回路によって、複数個の有機ＥＬ素子１００のうち、所望のものを発光させることで、ディスプレイパネルとして使用できるようになっている。
【００３２】
次に、有機ＥＬ素子１００の製造方法について説明する。図５は、有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程フロー図である。図６は、製造工程のうち、検査工程を説明するフロー図である。図７は、有機ＥＬ素子を検査するための装置構成を模式的に示す図である。
【００３３】
図５に示されるように、先ず上記構成の有機ＥＬ素子１００を形成する（ステップ１０）。具体的には、基板１０上にスパッタなどにより下部電極としての陽極２０を形成し、有機発光材料を用いて蒸着法により有機膜３０を形成する。次いで、アルミニウムなどを蒸着することにより、上部電極としての陰極４０を膜厚１３５ｎｍ以上（たとえば、３００ｎｍ程度）となるように形成する。ここで、本実施形態では、陽極２０及び陰極４０を、フォトリソグラフィーなどにより、図４に示されるようにストライプ状にそれぞれパターニングすることで、有機ＥＬ素子１００をマトリクス状に複数個形成する。ここまでが、素子形成工程であり、これにより、図３及び図４に示される有機ＥＬ素子１００が形成される。
【００３４】
そして、形成された有機ＥＬ素子１００に対して検査を実行する（ステップ２０）。この検査方法が本実施形態に係る特徴部分である。本実施形態においては、図５に示されるように、検査工程を、有機ＥＬ素子１００の製造工程の一工程として、上記した素子形成工程に続いて連続的に実施する。この検査工程は、有機ＥＬ素子１００における陰極４０をプラス極、陽極２０をマイナス極として両電極２０，４０間に、上記順電圧とは逆方向の直流電圧すなわち逆バイアス電圧を印加し、欠陥部を顕在化させる処理を行うエージング工程と、エージング工程の電圧Ｖ印加の全期間において、両電極２０，４０間に流れるリーク電流を測定するリーク電流測定工程を備えている。すなわち、エージングしつつリーク電流の測定を行う。
【００３５】
具体的には、図６に示されるように、先ず両電極２０，４０間に逆バイアス電圧Ｖを印加してエージングを行う（ステップ２１）。この逆バイアス電圧Ｖは、有機ＥＬ素子１００に存在する欠陥部が顕在化する電圧を印加する。本実施形態では、逆バイアス電圧Ｖを、有機ＥＬ素子１００の実駆動時に印加される電圧の大きさよりも大きくすることで、オープン欠陥の顕在化を促進するようにしている。この逆バイアス電圧Ｖの印加は、図７に示されるように直流電源１１０を用いて行うことができる。本実施形態では、図７に示されるように、複数個の有機ＥＬ素子１００における上下両電極２０，４０をそれぞれ、共通の配線を用いて直流電源１１０に接続し、制御部１３０により、複数個の有機ＥＬ素子１００に対して一括して逆バイアス電圧Ｖを印加するように直流電源１１０の作動を制御する。したがって、複数個の有機ＥＬ素子１００について、一括してオープン欠陥有無の検査（検査工程）を行うことができ、短時間の処理が可能となる。しかしながら、逆バイアス電圧Ｖの印加（検査工程）は、個々の有機ＥＬ素子１００毎に行っても良い。
【００３６】
また、逆バイアス電圧Ｖの印加とともに、両電極２０，４０間に流れるリーク電流の測定を開始する（ステップ２２）。本実施形態では、図７に示されるように、直流電流を測定する電流測定部１２０が、陰極４０と直流電源１１０との間に電気的に介在されている。なお、電流測定部１２０は、陽極２０と直流電源１１０との間に介在されても良い。そして、有機ＥＬ素子１００に逆バイアス電圧Ｖを印加した状態で、電流測定部１２０によって有機ＥＬ素子１００のリーク電流を測定するように、電流測定部１２０の作動が制御部１３０によって制御される。また、電流測定部１２０によって測定されたリーク電流が制御部１３０に送られ、制御部１３０では、このリーク電流の値と所定の閾値とを比較して、オープン欠陥の有無を検出する。したがって、一定の時間間隔Ｓでデータを取得するように、電流測定部１２０の作動が制御部１３０によって制御される。
【００３７】
このように、制御部１３０によって作動制御された電流測定部１２０により、一定の時間間隔Ｓで逆バイアス電圧Ｖの印加中ずっとリーク電流の測定がなされる場合（サンプリングされる）には、時間間隔Ｓが小さいほど、瞬時電流を測定できる確率が高まる。しかしながら、時間間隔Ｓを小さくするほど、データ取得数が増えるため、検査装置のコストが増加する。そこで、本発明者は、時間間隔Ｓと瞬時電流検出率（オープン欠陥検出率）との関係について精査した。オープン欠陥有無については、目視及び顕微鏡による確認を行った。その結果、図８に示すように、時間間隔Ｓを２８μｓ以下とすれば、瞬時電流、すなわちオープン欠陥を確実に検出することができることを見出した。なお、２８μｓは、測定された瞬時電流の半値幅とほぼ一致するものであり、本実施形態では、時間間隔Ｓを２８μｓとした。図８は、時間間隔Ｓとオープン欠陥検出率（瞬時電流検出率）との関係を示す図である。
【００３８】
図６のステップ２３に示すように、これら逆バイアス電圧Ｖの印加とリーク電流の測定は、逆バイアス電圧Ｖの印加からの経過時間が、欠陥部を顕在化させるための所定時間を経過するまで、実施される。なお、経過時間（欠陥部を顕在化させるための所定時間）は、逆バイアス電圧Ｖによって変化するので、印加される逆バイアス電圧Ｖに応じて適宜設定される。本実施形態では、逆バイアス電圧Ｖが２８Ｖ、印加時間を６０秒とした。
【００３９】
所定時間が経過した後、逆バイアス電圧の印加とリーク電流の測定を終了する（ステップ２４，２５）。以上により、検査工程（エージング工程及びリーク電流測定工程）が終了となる。そして、図５に示されるように、判定工程では、検査工程（リーク電流測定工程）にて測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子１００の良否を判定する（ステップ３０）。本実施形態では、上記したように、電流測定部１２０によって測定されたリーク電流が、制御部１３０にて所定の閾値と比較され、瞬間的に閾値を超えるものがオープン欠陥を有するものと判定される。なお、一度閾値を超えてから逆バイアス電圧Ｖの印加が終了するまでずっと閾値を超えるものが、陽極２０と陰極４０が短絡したものと判定される。また、閾値以下のものは、陽極２０と陰極４０が短絡しておらず、且つ、オープン欠陥を有していないものと判定される。なお、有機ＥＬ素子１００の構造によって、オープン欠陥を有していない正常素子のリーク電流値が異なり、逆バイアス電圧Ｖによっても瞬時電流のピーク値が変化する。したがって、オープン欠陥有無の判定基準となる閾値は、それぞれの条件に応じて適宜設定される。以上により、有機ＥＬ素子１００が、実駆動時に短絡に至るオープン欠陥を有しているか否かの判定がなされる。本実施形態では、上記したように、検査工程及び判定工程を、自動化することができる。
【００４０】
このように、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１００の検査方法によれば、膜厚が１３５ｎｍ以上の陰極４０を有する有機ＥＬ素子１００に対し、両電極２０，４０間に逆バイアス電圧Ｖを印加して欠陥部（オープン欠陥及び陽極２０と陰極４０の短絡欠陥）を顕在化させつつ、このときに測定されるリーク電流に基づいて有機ＥＬ素子１００の良否を判定するようにしている。
【００４１】
したがって、リーク電流としての瞬時電流の検出有無により、有機ＥＬ素子１００がオープン欠陥を有するか否かを識別することができるので、良否判定を適切に行うことができる。
【００４２】
また、本実施形態では、時間間隔Ｓを２８μｓ以下として、両電極２０，４０間に流れるリーク電流をサンプリングするので、瞬時電流を検出するためのデータ取得数を低減しつつ、瞬時電流を確実に検出することができる。また、検査装置の構成を簡素化することができる。
【００４３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００４４】
本実施形態では、エージング工程における逆バイアス電圧Ｖを直流電圧とする例を示した。このように直流電圧とすると、電圧を印加するための電源のコストを抑えることができる。また、電圧の制御が簡単になる。しかしながら、直流でなくてもよく交流でもよい。実効電圧として狙いの電圧になればよい。
【００４５】
本実施形態では、検査工程を、有機ＥＬ素子１００の製造工程の一工程として、素子形成工程に続いて連続的に実施する例を示した。しかしながら、素子形成工程とは間を空けて独立した工程として実施しても良い。
【００４６】
本実施形態では、検査工程（リーク電流測定工程）の後に、判定工程を実施する例を示した。しかしながら、リーク電流測定工程と判定工程とを同時に行っても良い。つまり、リーク電流の測定と同時に良否判定を行ってもよい。瞬時電流の検出方法も上記例に限定されるものではない。例えば直流電源１１０と陰極４０との間に接続された電流測定用抵抗に生じた電圧がコンパレータにて基準電圧と比較され、瞬時電流の有無に応じて、コンパレータの出力が「１」「０」のいずれかとなるような構成としても良い。この場合、サンプリングではなく、逆バイアス電圧Ｖの印加中ずっと連続してリーク電流を測定することができるので、瞬時電流を確実に検出することができる。また、所定時間の経過を待たずに、瞬時電流が検出された時点で、検査工程を終了としても良い。
【００４７】
本実施形態では、検査工程及び判定工程が自動化された例を示したが、特に自動化に限定されるものではない。
【００４８】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、逆バイアス電圧Ｖの印加前と印加後に、有機ＥＬ素子１００における陰極４０をマイナス極、陽極２０をプラス極として両電極２０、４０間に順方向の電圧を印加して有機ＥＬ素子１００を点灯させることで、両電極２０，４０の電気的な接続状態を検査しても良い。このように点灯検査をすると、エージング前の時点ですでに両電極２０，４０の電気的な接続状態が不良となっている有機ＥＬ素子１００や、エージング中に両電極２０，４０の電気的な接続状態が不良となった有機ＥＬ素子１００を検出することができる。すなわち、本実施形態に示したオープン欠陥有無の検査の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】上部電極の膜厚と短絡不良発生率との関係を示す図である。
【図２】エージング中に有機ＥＬ素子に流れるリーク電流の変化を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
【図４】複数の有機ＥＬ素子をマトリクス状に形成した構成を示す概略平面図である。
【図５】有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程フロー図である。
【図６】製造工程のうち、検査工程を説明するフロー図である。
【図７】有機ＥＬ素子を検査するための装置構成を模式的に示す図である。
【図８】時間間隔Ｓとオープン欠陥検出率（瞬時電流検出率）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・・基板
２０・・・陽極（下部電極）
３０・・・有機膜
４０・・・陰極（上部電極）
１００・・・有機ＥＬ素子
１１０・・・直流電源
１２０・・・電流測定部
１３０・・・制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、一般に、基板上に、下部電極としての陽極、発光層を含む有機膜、上部電極としての陰極を積層してなるが、有機材料を用いているために、電界や熱によって変質や拡散が起こりやすく、これにより上下両電極の短絡が発生することがある。特に初期のリーク電流が検出限界（たとえば１ｎＡ以下）であっても、駆動時に、突然、上下両電極の短絡に至る場合がある。
【０００３】
これに対し、特許文献１に示される方法では、有機ＥＬ素子の形成後、陰極をプラス極、陽極をマイナス極として、両電極間に発光時に印加する順電圧とは反対の逆バイアス電圧であって、予め求めた欠陥部の破壊電圧及び有機ＥＬ素子の破壊電圧の間、且つ、有機ＥＬ素子の実駆動時の逆バイアス電圧以上となる電圧範囲の電圧を印加し、欠陥部を顕在化させてオープン破壊するエージングを行うようにしている。これによれば、逆バイアス電圧の印加によって欠陥部にリーク電流が生じ、このリーク電流によるジュール熱で有機材料が膨張して上部電極を飛散されるので、欠陥部が電気的にオープン状態となり、駆動時にリークが生じないようになる。なお。欠陥部とは、異物などの段差によって有機膜が局所的に薄くなり、短絡し易くなっている部位であり、オープン化された欠陥部（以下、オープン欠陥と示す）は、上部電極の飛散により局所的な非発光部となる。
【０００４】
ところが、本発明者が検討したところ、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ以上と厚膜の場合、エージングにより生じるオープン欠陥の殆んどが、目視確認できる大きさ（例えば穴径が１５０μｍ以上）となることが明らかとなった。このように、目視確認できる大きさのオープン欠陥は、表示品質上問題となる。
【０００５】
また、特許文献２に示される方法では、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子に対し、上下両電極間に逆バイアス電圧として第１の電圧Ｖ１を印加して欠陥部を顕在化させるエージングを行った後、上下両電極間に逆バイアス電圧として第２の電圧Ｖ２を印加し、この第２の電圧Ｖ２を印加したときに正常品のリーク電流よりも欠陥品のリーク電流が大きくなる時間内において、リーク電流の測定を行う。そして、測定されたリーク電流に基づいて有機ＥＬ素子の良否を判定するようにしている。これによれば、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子に対し、リークの発生しやすい欠陥部を顕在化させて良否判定を適切に行うことができる。
【特許文献１】特許第３５６２５２２号明細書
【特許文献２】特開２００７−６６７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者がさらに検討したところ、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子でエージングにより顕在化されたオープン欠陥は、その大きさ（孔径）によらず、膜厚が１３５ｎｍ未満の上部電極を有する有機ＥＬ素子でエージングにより顕在化されたオープン欠陥よりも、駆動時にオープン欠陥が短絡不良に至りやすいことが明らかとなった。
【０００７】
これは、上部電極が厚く飛散しにくいため、エージングによってオープン欠陥が発生しても、オープン欠陥の構造（形状）が短絡しやすい構造（換言すれば、上部電極が下部電極に近い構造）となるうえに、駆動時にオープン欠陥の部位で上下電極が短絡しても、駆動時の電圧がエージングの電圧より小さいために、再度オープン化しにくいためであると考えられる。
【０００８】
したがって、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子では、市場における短絡不良を防止するために、オープン欠陥を検出する必要がある。上記したように、穴径が大きいものについては目視にて確認することで、オープン欠陥を検出することもできる。しかしながら、オープン欠陥は電気的にオープン状態であるため、目視で確認できない大きさ（例えば穴径が１５０μｍ未満）のオープン欠陥については、特許文献２に示されるエージング後のリーク電流測定によっても検出することができない。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子において、エージングによって生じたオープン欠陥を検出し、良否判定を適切に行うことのできる有機ＥＬ素子の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為に、本発明者は鋭意検討を行った。詳細を後述するが、上部電極としての陰極の膜厚が１３５ｎｍ以上であること以外は一般的な構成を有する有機ＥＬ素子を用い、上部電極と下部電極の間に欠陥部を顕在化させる電圧Ｖを印加した。そして、電圧Ｖを印加する全期間において（すなわちエージング工程中において）、両電極間に流れるリーク電流を測定した。その結果、エージングによってオープン欠陥が生じた有機ＥＬ素子では、瞬間電流（瞬間的に大きな値を示すリーク電流）が検出されることを新たに見出した。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、上記知見に基づくものであり、基板上に、下部電極、発光層を含む有機膜、膜厚１３５ｎｍ以上の上部電極が順に積層された有機ＥＬ素子の検査方法であって、上下両電極のうち、陰極側をプラス極、陽極側をマイナス極として両電極間に電圧Ｖを印加し、有機膜に存在する欠陥部を顕在化させるエージング工程と、両電極間に電圧Ｖを印加する全期間において、両電極間に流れるリーク電流を測定するリーク電流測定工程と、測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子の良否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、上記したように、エージング中に測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子がオープン欠陥を有するか否かを識別することができるので、良否判定を適切に行うことができる。
【００１３】
請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載のように、リーク電流測定工程において、一定の時間間隔Ｓで両電極間に流れるリーク電流を測定し、測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子の良否を判定しても良い。
【００１４】
このように、一定の時間間隔Ｓで電圧Ｖの印加中ずっとリーク電流をサンプリングすると、瞬時電流を検出するためのデータ取得数を低減しつつ、測定されたリーク電流に基づいて良否判定などする装置の構成を簡素化することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明においては、請求項３に記載のように、時間間隔Ｓを２８μｓ以下とすることが好ましい。これによれば、瞬時電流を確実に検出することができる。この点については、本発明者によって確認されている。
【００１６】
請求項１〜３いずれかに記載の発明においては、請求項４に記載のように、エージング工程における電圧Ｖを、有機ＥＬ素子の実駆動時に印加される電圧の大きさよりも大きくすると良い。エージング工程は、実駆動時に生じる欠陥を顕在化させる工程であるので、本発明によれば、欠陥の顕在化を促進することができる。
【００１７】
請求項１〜４いずれかに記載の発明においては、請求項５に記載のように、エージング工程における電圧Ｖを直流電圧とすると良い。これによれば、電圧を印加するための電源のコストを抑えることができる。また、電圧の制御が簡単になる。
【００１８】
請求項１〜５いずれかに記載の発明においては、請求項６に記載のように、同一の基板上に複数の有機ＥＬ素子がマトリクス状に形成された場合には、エージング工程において、複数の有機ＥＬ素子における両電極に対し、一括して電圧Ｖを印加すると良い。これによれば、複数の有機ＥＬ素子に対して一括でオープン欠陥を顕在化させることができる。
【００１９】
請求項１〜６いずれかに記載の発明においては、請求項７に記載のように、電圧Ｖの印加前と印加後に有機ＥＬ素子を点灯させることで、両電極の電気的な接続状態を検査しても良い。このように電圧Ｖの印加前と印加後に、順方向の電圧を両電極に印加して点灯検査をすると、エージング前の時点やエージング中に両電極の電気的な接続状態が不良となった有機ＥＬ素子を検出することができる。すなわち、上記した方法によるオープン欠陥有無の検査の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
先ず、本発明の実施形態について説明する前に、本発明者が本発明を創作するに至った経緯を説明する。本発明者は、エージングにより顕在化された欠陥部としてのオープン欠陥（異物などの段差によって有機膜が局所的に薄くなり、短絡し易くなっている部位であって、エージング工程での電圧印加により上部電極の飛散した局所的な非発光部）について鋭意検討を行った。先ず、上部電極としての陰極の膜厚と短絡不良発生率との関係について精査した。
【００２１】
詳しくは、基板上に、下部電極としての陽極、有機膜、上部電極としての陰極が積層され、上部電極の膜厚が異なる複数種類の有機ＥＬ素子を準備し、各有機ＥＬ素子について、エージングにより生じたオープン欠陥（目視できないものも含む）の個数Ｎ１を測定した。そして、上下両電極間に実駆動電圧１５Ｖを１０ｈ印加した後、オープン欠陥のうち、駆動によって短絡に至ったもの（オープン欠陥の部位で上下電極が短絡したもの）の個数Ｎ２を測定して、短絡不良発生率（Ｎ２／Ｎ１）を求めた。
【００２２】
その結果、図１に示すように、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ以上では、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ未満に比べて短絡不良発生率が大きく、駆動時にオープン欠陥が短絡不良に至りやすいことが明らかとなった。また、上部電極としての膜厚が１３５ｎｍ以上の有機ＥＬ素子でエージングにより顕在化されたオープン欠陥は、その大きさ（孔径）によらず、上部電極の膜厚が１３５ｎｍ未満に比べて、駆動時にオープン欠陥が短絡不良に至りやすいことが明らかとなった。図１は、上部電極の膜厚と短絡不良発生率との関係を示す図である。
【００２３】
これは、エージングによってオープン欠陥が発生しても、上部電極の膜厚が薄いものに比べて厚膜である上部電極が飛散しにくく、上部電極がオープン欠陥を介して下部電極の近くに位置することとなるため、駆動時にオープン欠陥部位で上下電極が短絡しやすいことが一因であると考えられる。また、駆動時にオープン欠陥部位で短絡しても、駆動時の電圧がエージングの電圧より小さいために、再度オープン化しにくいことも一因であると考えられる。
【００２４】
このように、従来では表示品質の点で影響がないとされてきた、目視で確認できない大きさ（例えば穴径が１５０μｍ未満）のオープン欠陥についても、膜厚が１３５ｎｍ以上の上部電極を有する有機ＥＬ素子では、市場において短絡不良が生じる恐れがあることが判明した。
【００２５】
そこで、本発明者は、上部電極としての陰極の膜厚が１３５ｎｍ以上の有機ＥＬ素子について、目視以外でのオープン欠陥を検出する方法を見出すべく鋭意検討を行った。具体的には、陰極と下部電極としての陽極の間に欠陥部を顕在化させる電圧Ｖを印加しつつ、電圧Ｖの印加期間中、両電極間に流れるリーク電流を測定した。その結果、図２に示すように、エージングによってオープン欠陥が生じない有機ＥＬ素子ではリーク電流がほぼ一定であったが、エージングによってオープン欠陥が生じた有機ＥＬ素子では、リーク電流としてスパイク様の瞬間的に大きな電流（以下、瞬時電流と示す）が流れることを新たに見出した。図２は、エージング中に有機ＥＬ素子に流れるリーク電流の変化を示す図であり、実線がオープン欠陥の生じた有機ＥＬ素子、破線がオープン欠陥の生じない有機ＥＬ素子の結果を示している。また、横軸を電圧印加時間、縦軸をリーク電流（Ｉ）の対数値（ｌｏｇＩ）としている。この瞬時電流は、欠陥部が電気的にオープン状態となる現象が短期間で起こるために生じるものと考えられる。なお、エージング後に上下両電極間に流れるリーク電流を測定した場合には、オープン欠陥の生じない有機ＥＬ素子とオープン欠陥の生じた有機ＥＬ素子とで上記のような差は見られなかった。本発明は、この知見に基づくものであり、以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。図３に示す有機ＥＬ素子１００は、基板１０、陽極２０、発光層を含む有機膜３０、陰極４０を有している。この有機ＥＬ素子１００は、陰極４０の膜厚が１３５ｎｍ以上と厚膜であること以外は、一般的な有機ＥＬ素子と同様の膜構成となっている。
【００２７】
基板１０は、母材（基材）としての役割を果たすものであり、ガラスやプラスチックなどからなる透明基板である。基板１０の一面上には、下部電極としての陽極２０が積層されている。陽極２０の構成材料としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの導電性及び光透過性を有する材料を採用することができる。陽極２０における基板１０とは反対側の表面上には、有機膜３０が積層されている。有機膜３０としては、周知の構成、すなわち、発光層のみからなる単層型や発光層以外の正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを含む多層型を採用することができる。そして、有機膜３０における陽極２０とは反対側の表面上には、上部電極としての陰極４０が積層されている。陰極４０の構成材料としては、アルミニウムなどの導電性の材料を採用することができる。
【００２８】
そして、この有機ＥＬ素子１００においては、実駆動時には、陽極２０をプラス極、陰極４０をマイナス極として両電極２０，４０間に順電圧を印加することにより、有機膜３０にて発光がなされ、例えば基板１０側から光が取り出されるようになっている。
【００２９】
ここで、本実施形態では、同一の基板１０に対して、上記した有機ＥＬ素子１００を行列状（マトリクス状）に複数個形成している。図４は、複数の有機ＥＬ素子をマトリクス状に形成した構成を示す概略平面図である。
【００３０】
図４に示されるように、陽極２０及び陰極４０が、基板１０上において互いに交差するようにそれぞれストライプ状に形成されており、これら上下両電極２０、４０が交差して重なり合う部位が、画素すなわち図３に示される有機ＥＬ素子１００として構成されている。
【００３１】
このようなマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子１００においては、図示しない駆動回路によって、複数個の有機ＥＬ素子１００のうち、所望のものを発光させることで、ディスプレイパネルとして使用できるようになっている。
【００３２】
次に、有機ＥＬ素子１００の製造方法について説明する。図５は、有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程フロー図である。図６は、製造工程のうち、検査工程を説明するフロー図である。図７は、有機ＥＬ素子を検査するための装置構成を模式的に示す図である。
【００３３】
図５に示されるように、先ず上記構成の有機ＥＬ素子１００を形成する（ステップ１０）。具体的には、基板１０上にスパッタなどにより下部電極としての陽極２０を形成し、有機発光材料を用いて蒸着法により有機膜３０を形成する。次いで、アルミニウムなどを蒸着することにより、上部電極としての陰極４０を膜厚１３５ｎｍ以上（たとえば、３００ｎｍ程度）となるように形成する。ここで、本実施形態では、陽極２０及び陰極４０を、フォトリソグラフィーなどにより、図４に示されるようにストライプ状にそれぞれパターニングすることで、有機ＥＬ素子１００をマトリクス状に複数個形成する。ここまでが、素子形成工程であり、これにより、図３及び図４に示される有機ＥＬ素子１００が形成される。
【００３４】
そして、形成された有機ＥＬ素子１００に対して検査を実行する（ステップ２０）。この検査方法が本実施形態に係る特徴部分である。本実施形態においては、図５に示されるように、検査工程を、有機ＥＬ素子１００の製造工程の一工程として、上記した素子形成工程に続いて連続的に実施する。この検査工程は、有機ＥＬ素子１００における陰極４０をプラス極、陽極２０をマイナス極として両電極２０，４０間に、上記順電圧とは逆方向の直流電圧すなわち逆バイアス電圧を印加し、欠陥部を顕在化させる処理を行うエージング工程と、エージング工程の電圧Ｖ印加の全期間において、両電極２０，４０間に流れるリーク電流を測定するリーク電流測定工程を備えている。すなわち、エージングしつつリーク電流の測定を行う。
【００３５】
具体的には、図６に示されるように、先ず両電極２０，４０間に逆バイアス電圧Ｖを印加してエージングを行う（ステップ２１）。この逆バイアス電圧Ｖは、有機ＥＬ素子１００に存在する欠陥部が顕在化する電圧を印加する。本実施形態では、逆バイアス電圧Ｖを、有機ＥＬ素子１００の実駆動時に印加される電圧の大きさよりも大きくすることで、オープン欠陥の顕在化を促進するようにしている。この逆バイアス電圧Ｖの印加は、図７に示されるように直流電源１１０を用いて行うことができる。本実施形態では、図７に示されるように、複数個の有機ＥＬ素子１００における上下両電極２０，４０をそれぞれ、共通の配線を用いて直流電源１１０に接続し、制御部１３０により、複数個の有機ＥＬ素子１００に対して一括して逆バイアス電圧Ｖを印加するように直流電源１１０の作動を制御する。したがって、複数個の有機ＥＬ素子１００について、一括してオープン欠陥有無の検査（検査工程）を行うことができ、短時間の処理が可能となる。しかしながら、逆バイアス電圧Ｖの印加（検査工程）は、個々の有機ＥＬ素子１００毎に行っても良い。
【００３６】
また、逆バイアス電圧Ｖの印加とともに、両電極２０，４０間に流れるリーク電流の測定を開始する（ステップ２２）。本実施形態では、図７に示されるように、直流電流を測定する電流測定部１２０が、陰極４０と直流電源１１０との間に電気的に介在されている。なお、電流測定部１２０は、陽極２０と直流電源１１０との間に介在されても良い。そして、有機ＥＬ素子１００に逆バイアス電圧Ｖを印加した状態で、電流測定部１２０によって有機ＥＬ素子１００のリーク電流を測定するように、電流測定部１２０の作動が制御部１３０によって制御される。また、電流測定部１２０によって測定されたリーク電流が制御部１３０に送られ、制御部１３０では、このリーク電流の値と所定の閾値とを比較して、オープン欠陥の有無を検出する。したがって、一定の時間間隔Ｓでデータを取得するように、電流測定部１２０の作動が制御部１３０によって制御される。
【００３７】
このように、制御部１３０によって作動制御された電流測定部１２０により、一定の時間間隔Ｓで逆バイアス電圧Ｖの印加中ずっとリーク電流の測定がなされる場合（サンプリングされる）には、時間間隔Ｓが小さいほど、瞬時電流を測定できる確率が高まる。しかしながら、時間間隔Ｓを小さくするほど、データ取得数が増えるため、検査装置のコストが増加する。そこで、本発明者は、時間間隔Ｓと瞬時電流検出率（オープン欠陥検出率）との関係について精査した。オープン欠陥有無については、目視及び顕微鏡による確認を行った。その結果、図８に示すように、時間間隔Ｓを２８μｓ以下とすれば、瞬時電流、すなわちオープン欠陥を確実に検出することができることを見出した。なお、２８μｓは、測定された瞬時電流の半値幅とほぼ一致するものであり、本実施形態では、時間間隔Ｓを２８μｓとした。図８は、時間間隔Ｓとオープン欠陥検出率（瞬時電流検出率）との関係を示す図である。
【００３８】
図６のステップ２３に示すように、これら逆バイアス電圧Ｖの印加とリーク電流の測定は、逆バイアス電圧Ｖの印加からの経過時間が、欠陥部を顕在化させるための所定時間を経過するまで、実施される。なお、経過時間（欠陥部を顕在化させるための所定時間）は、逆バイアス電圧Ｖによって変化するので、印加される逆バイアス電圧Ｖに応じて適宜設定される。本実施形態では、逆バイアス電圧Ｖが２８Ｖ、印加時間を６０秒とした。
【００３９】
所定時間が経過した後、逆バイアス電圧の印加とリーク電流の測定を終了する（ステップ２４，２５）。以上により、検査工程（エージング工程及びリーク電流測定工程）が終了となる。そして、図５に示されるように、判定工程では、検査工程（リーク電流測定工程）にて測定されたリーク電流に基づいて、有機ＥＬ素子１００の良否を判定する（ステップ３０）。本実施形態では、上記したように、電流測定部１２０によって測定されたリーク電流が、制御部１３０にて所定の閾値と比較され、瞬間的に閾値を超えるものがオープン欠陥を有するものと判定される。なお、一度閾値を超えてから逆バイアス電圧Ｖの印加が終了するまでずっと閾値を超えるものが、陽極２０と陰極４０が短絡したものと判定される。また、閾値以下のものは、陽極２０と陰極４０が短絡しておらず、且つ、オープン欠陥を有していないものと判定される。なお、有機ＥＬ素子１００の構造によって、オープン欠陥を有していない正常素子のリーク電流値が異なり、逆バイアス電圧Ｖによっても瞬時電流のピーク値が変化する。したがって、オープン欠陥有無の判定基準となる閾値は、それぞれの条件に応じて適宜設定される。以上により、有機ＥＬ素子１００が、実駆動時に短絡に至るオープン欠陥を有しているか否かの判定がなされる。本実施形態では、上記したように、検査工程及び判定工程を、自動化することができる。
【００４０】
このように、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１００の検査方法によれば、膜厚が１３５ｎｍ以上の陰極４０を有する有機ＥＬ素子１００に対し、両電極２０，４０間に逆バイアス電圧Ｖを印加して欠陥部（オープン欠陥及び陽極２０と陰極４０の短絡欠陥）を顕在化させつつ、このときに測定されるリーク電流に基づいて有機ＥＬ素子１００の良否を判定するようにしている。
【００４１】
したがって、リーク電流としての瞬時電流の検出有無により、有機ＥＬ素子１００がオープン欠陥を有するか否かを識別することができるので、良否判定を適切に行うことができる。
【００４２】
また、本実施形態では、時間間隔Ｓを２８μｓ以下として、両電極２０，４０間に流れるリーク電流をサンプリングするので、瞬時電流を検出するためのデータ取得数を低減しつつ、瞬時電流を確実に検出することができる。また、検査装置の構成を簡素化することができる。
【００４３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００４４】
本実施形態では、エージング工程における逆バイアス電圧Ｖを直流電圧とする例を示した。このように直流電圧とすると、電圧を印加するための電源のコストを抑えることができる。また、電圧の制御が簡単になる。しかしながら、直流でなくてもよく交流でもよい。実効電圧として狙いの電圧になればよい。
【００４５】
本実施形態では、検査工程を、有機ＥＬ素子１００の製造工程の一工程として、素子形成工程に続いて連続的に実施する例を示した。しかしながら、素子形成工程とは間を空けて独立した工程として実施しても良い。
【００４６】
本実施形態では、検査工程（リーク電流測定工程）の後に、判定工程を実施する例を示した。しかしながら、リーク電流測定工程と判定工程とを同時に行っても良い。つまり、リーク電流の測定と同時に良否判定を行ってもよい。瞬時電流の検出方法も上記例に限定されるものではない。例えば直流電源１１０と陰極４０との間に接続された電流測定用抵抗に生じた電圧がコンパレータにて基準電圧と比較され、瞬時電流の有無に応じて、コンパレータの出力が「１」「０」のいずれかとなるような構成としても良い。この場合、サンプリングではなく、逆バイアス電圧Ｖの印加中ずっと連続してリーク電流を測定することができるので、瞬時電流を確実に検出することができる。また、所定時間の経過を待たずに、瞬時電流が検出された時点で、検査工程を終了としても良い。
【００４７】
本実施形態では、検査工程及び判定工程が自動化された例を示したが、特に自動化に限定されるものではない。
【００４８】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、逆バイアス電圧Ｖの印加前と印加後に、有機ＥＬ素子１００における陰極４０をマイナス極、陽極２０をプラス極として両電極２０、４０間に順方向の電圧を印加して有機ＥＬ素子１００を点灯させることで、両電極２０，４０の電気的な接続状態を検査しても良い。このように点灯検査をすると、エージング前の時点ですでに両電極２０，４０の電気的な接続状態が不良となっている有機ＥＬ素子１００や、エージング中に両電極２０，４０の電気的な接続状態が不良となった有機ＥＬ素子１００を検出することができる。すなわち、本実施形態に示したオープン欠陥有無の検査の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】上部電極の膜厚と短絡不良発生率との関係を示す図である。
【図２】エージング中に有機ＥＬ素子に流れるリーク電流の変化を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
【図４】複数の有機ＥＬ素子をマトリクス状に形成した構成を示す概略平面図である。
【図５】有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程フロー図である。
【図６】製造工程のうち、検査工程を説明するフロー図である。
【図７】有機ＥＬ素子を検査するための装置構成を模式的に示す図である。
【図８】時間間隔Ｓとオープン欠陥検出率（瞬時電流検出率）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・・基板
２０・・・陽極（下部電極）
３０・・・有機膜
４０・・・陰極（上部電極）
１００・・・有機ＥＬ素子
１１０・・・直流電源
１２０・・・電流測定部
１３０・・・制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、下部電極、発光層を含む有機膜、膜厚１３５ｎｍ以上の上部電極が順に積層された有機ＥＬ素子の検査方法であって、
前記上下両電極のうち、陰極側をプラス極、陽極側をマイナス極として前記両電極間に電圧Ｖを印加し、前記有機膜に存在する欠陥部を顕在化させるエージング工程と、
前記両電極間に電圧Ｖを印加する全期間において、前記両電極間に流れるリーク電流を測定するリーク電流測定工程と、
測定された前記リーク電流に基づいて、前記有機ＥＬ素子の良否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項２】
前記リーク電流測定工程において、一定の時間間隔Ｓで前記両電極間に流れるリーク電流を測定し、
測定されたリーク電流に基づいて、前記有機ＥＬ素子の良否を判定することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項３】
前記時間間隔Ｓとは、２８μｓ以下であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項４】
前記エージング工程における電圧Ｖは、前記有機ＥＬ素子の実駆動時に印加される電圧の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項５】
前記エージング工程における電圧Ｖは、直流電圧であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項６】
同一の前記基板上に、複数の前記有機ＥＬ素子がマトリクス状に形成され
前記エージング工程では、複数の前記有機ＥＬ素子における前記両電極に対し、一括して前記電圧Ｖを印加することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項７】
前記両電極間に電圧Ｖを印加する前と印加した後に、前記有機ＥＬ素子を点灯させることで、前記両電極の電気的な接続状態を検査することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項１】
基板上に、下部電極、発光層を含む有機膜、膜厚１３５ｎｍ以上の上部電極が順に積層された有機ＥＬ素子の検査方法であって、
前記上下両電極のうち、陰極側をプラス極、陽極側をマイナス極として前記両電極間に電圧Ｖを印加し、前記有機膜に存在する欠陥部を顕在化させるエージング工程と、
前記両電極間に電圧Ｖを印加する全期間において、前記両電極間に流れるリーク電流を測定するリーク電流測定工程と、
測定された前記リーク電流に基づいて、前記有機ＥＬ素子の良否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項２】
前記リーク電流測定工程において、一定の時間間隔Ｓで前記両電極間に流れるリーク電流を測定し、
測定されたリーク電流に基づいて、前記有機ＥＬ素子の良否を判定することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項３】
前記時間間隔Ｓとは、２８μｓ以下であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項４】
前記エージング工程における電圧Ｖは、前記有機ＥＬ素子の実駆動時に印加される電圧の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項５】
前記エージング工程における電圧Ｖは、直流電圧であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項６】
同一の前記基板上に、複数の前記有機ＥＬ素子がマトリクス状に形成され
前記エージング工程では、複数の前記有機ＥＬ素子における前記両電極に対し、一括して前記電圧Ｖを印加することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【請求項７】
前記両電極間に電圧Ｖを印加する前と印加した後に、前記有機ＥＬ素子を点灯させることで、前記両電極の電気的な接続状態を検査することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２１１９９４（Ｐ２００９−２１１９９４Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５０７５（Ｐ２００８−５５０７５）
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]