薄膜表示素子の検査修正方法及び検査修正装置
【課題】
カラーフィルタ方式のOLEDパネルでも、単一波長で、かつ高い信頼性で検査・修正が可能であり、歩留まりを向上させることのできる薄膜表示素子の検査修正方法及び検査修正装置を提供する。
【解決手段】
発光層の上に形成された金属電極膜と発光層の金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する方法及びその装置を、金属電極と透明電極とに電力を印加して発光層を発光させ、この発光層の発光の状態を金属電極に対して透明電極の側から観察して発光層で発光していない位置を検出し、この検出した発光層で発光していない位置の情報に基づいて金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して発光層で発光していない位置の上方の金属電極膜を除去するように構成した。
カラーフィルタ方式のOLEDパネルでも、単一波長で、かつ高い信頼性で検査・修正が可能であり、歩留まりを向上させることのできる薄膜表示素子の検査修正方法及び検査修正装置を提供する。
【解決手段】
発光層の上に形成された金属電極膜と発光層の金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する方法及びその装置を、金属電極と透明電極とに電力を印加して発光層を発光させ、この発光層の発光の状態を金属電極に対して透明電極の側から観察して発光層で発光していない位置を検出し、この検出した発光層で発光していない位置の情報に基づいて金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して発光層で発光していない位置の上方の金属電極膜を除去するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はFPDの非点灯画素を検査し、非点灯画素の修正を行う検査修正方法および検査修正装置に関し、特にＯＬＥＤパネルなどの薄膜表示素子の検査、集積に適した薄膜表示素子の検査修正方法及び検査修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ(Flat Panel Display)の一種類である有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置や照明装置に用いられるＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）パネルは、光の取り出し方向の違いにより、トップエミッション型とボトムエミッション型の２つに大別され、トップエミッション型は一般的に図１に示すようなパネル構造をしている。即ち、トップエミッション型は、ガラス基板８０１上にTFT層（Thin Film Transistor）８０２が形成され、その上に透明電極８０３・有機発光層８０４・金属電極８０５・絶縁層８０６が積層され、樹脂８０７と封止ガラス８０８で封止されている。透明電極８０３と金属電極８０５の間に電圧を印加し、有機発光層８０４の内部で電子とホールが結合することで発光する。この構成において、トップエミッション型は、ガラス基板８０８と逆側から光８１０を取り出す。一方、ボトムエミッション型は、図２に示すように、ガラス基板８０１の側から光８２０を取り出す。図２に示したボトムエミッション型はTFT回路形成部以外の領域から光を取り出す必要があるため開口率は低いが、大型化には有利な構造である。一方、図１に示したトップエミッション型は、TFT回路形成部とは逆側に光を取り出すため高い開口率を有するが、大型化は困難である。よって、トップエミッション型は携帯電話などの小型パネルに、ボトムエミッション型はテレビなどの大型パネルに使用されることが多い。
【０００３】
有機発光層８０４の膜厚は１００nm程度であり、非常に薄いことがＯＬＥＤパネルの特徴である。製造プロセスの途中で装置発塵などにより異物が混入し、透明電極８０３と金属電極８０５がショートすると、該当画素が非点灯となる。ＯＬＥＤパネルの大型化に伴い、パネルあたりの異物数が増加し、非点灯画素が増えるため、歩留まり向上のために非点灯画素修正のニーズが高まっている。
【０００４】
ＯＬＥＤパネルの非点灯画素の修正技術としてはこれまでに特許文献１、特許文献２に記載の技術が知られている。
【０００５】
特許文献１記載の技術によれば、非点灯画素に対応する金属電極からショートの発生領域がレーザで除去される。これにより部分的に除去された金属電極と透明電極との間の有機発光層が発光可能となり、非点灯画素が修復される。
【０００６】
特許文献２記載の技術によれば、観察光学系で非点灯画素内の異物の位置を検出し、レーザで異物の周囲を帯状に除去する。これにより、異物存在箇所が孤立化され、ショートが解消され、非点灯画素が修復される。
【０００７】
特許文献１、２ともに、画素が修復されても、レーザ照射により画素内で非発光となる部分が発生するため、非発光となる面積を小さく抑える必要がある。
【０００８】
一方、ディスプレイの色表示方式は大別して３種類であり、３色方式（図３）、色変換方式（図４）、カラーフィルタ方式（図５）である。図３〜図５はボトムエミッション型を前提として表記している。図３の３色方式は赤色光８１１を発光する有機材料膜８０４１、緑色光８１２を発光する有機材料膜８０４２、青色光８１３を発光する有機材料膜８０４３をそれぞれ塗り分ける方式であり、色純度を向上させるため、カラーフィルタを併用する場合もある。図４の色変換方式は、青色発光有機材料膜８０４４を用い、その青色光８１４を赤色光に色変換する色変換層８０９１と緑色光に色変換する色変換層８０９２に通すことにより、赤色光８１５・緑色光８１６を得る方式である。図５のカラーフィルタ方式は白色発光有機材料膜８０４５を用い、赤色光に色変換するカラーフィルタ８０９３、緑色光に色変換するカラーフィルタ８０９４、青色光に色変換するカラーフィルタ８０９５を通すことで赤色光８１７・緑色光８１８・青色光８１９を得る方式である。
【０００９】
図３に示した３色方式では３種類の有機材料を塗り分ける必要があり、塗りわけには現在は真空蒸着が利用されている。しかし真空蒸着ではシャドウマスクの熱膨張による成膜むらが生じ、パネル大型化への対応が困難である。別の塗りわけ方法として印刷技術もあるが、こちらは高分子青色発光有機材料の開発が遅れている。図４の色変換方式では、青色発光有機材料の開発が赤・緑色発光有機材料に比べて困難であり、かつ色変換効率の低さが課題となっている。図５のカラーフィルタ方式では、白色発光有機材料のみを使用するため、有機材料をぬりわける必要がない。カラーフィルタでの光量ロスは発生するが、カラーフィルタの製造工程に関しては液晶パネルで培った技術も転用することができ、パネルの大型化にはカラーフィルタ方式が主流となると予測できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１１８６８４号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
カラーフィルタは赤緑青で分光透過率が異なる。図６にカラーフィルタの分光透過率の一例を示す。６０１は赤色カラーフィルタ８０９３の分光透過率特性、６０２は緑色カラーフィルタ８０９４の分光透過率特性、６０３は青色カラーフィルタ８０９５の分光透過率特性を示す。各カラーフィルタ８０９３，８０９４及び８０９５は、透過させる光の波長帯域以外では透過率が極めて低い。塗布材料や膜厚によって透過率に多少の差異は存在するがほぼ同様の傾向を示す。例えば図７のように波長５３２nmのレーザ８３０を使用した場合、緑のカラーフィルタ８０９４では透過率が高いため、金属電極８０３まで光を到達させることができ、金属電極８０３を加工することができるが、赤と青のカラーフィルタ８０９３及び８０９５では大半のエネルギがカラーフィルタ８０９３及び８０９５に吸収され、金属電極８０３まで光を到達させることができない。また、金属電極８０３に高エネルギの光を到達させるために照射エネルギを増加させると、金属電極８０３よりもカラーフィルタ８０９３及び８０９５が先に融解してしまう。
【００１２】
特許文献１および特許文献２に記載されている発明では、金属電極８０３に対して透明電極８０５の側よりレーザ照射を行い、不良箇所に対応する金属電極８０３の一部を削除する修正を行っている。赤・緑・青のカラーフィルタ８０９３乃至８０９５のどれか１つでは高い透過率を有する波長のレーザを使用しても、他の2つのカラーフィルタでは透過率が低く、透明電極８０５の側からのレーザ照射では単一波長のレーザで全ての画素の修正を行うことはできない。
【００１３】
一方、カラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネルに対しては、金属電極８０３に対して透明電極８０５の側から異物の検出を行い、透明電極８０５と反対側から金属電極８０３にレーザ照射を行えば、カラーフィルタ８０９３乃至８０９５の分光透過率を無視して金属電極８０３を加工できる。しかし、単に異物検出手段とレーザ加工手段とを接続しただけでは、異物検出手段で検出した異物検出位置とレーザ加工手段によるレーザ加工位置をミクロン単位で合わせることは難しい。さらに、ＯＬＥＤパネルの透明電極８０５の側を上向きにして異物検出手段で異物を検出した後、金属電極８０３の側からレーザ照射を行うためには、ＯＬＥＤパネルを裏返してからレーザ照射を行う必要があり、装置の複雑化・大型化、ラインタクトの延長を招く。また、金属電極８０３の側からでは異物を検出できないため、あらかじめ求められた座標へ機械的にＯＬＥＤパネルを移動させることになる。しかし、ＯＬＥＤパネルを裏返すときに発生する位置ずれやステージの移動誤差などにより、所望の位置にＯＬＥＤパネルを移動させることができず、レーザ照射を行う位置がずれ、修正に失敗するケースが増加するという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記した課題を解決してカラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネルでも、単一波長で、かつ高い信頼性で検査・修正が可能であり、歩留まりを向上させることのできる薄膜表示素子の検査修正方法及び検査修正装置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】
【００１５】
上記した課題を解決するために、本発明では、発光層の上に形成された金属電極膜と発光層の金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する方法において、金属電極と透明電極とに電力を印加して発光層を発光させ、この発光層の発光の状態を金属電極に対して透明電極の側から観察して発光層で発光していない位置を検出し、この検出した発光層で発光していない位置の情報に基づいて金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して発光層で発光していない位置の上方の金属電極膜を除去するようにした。
【００１６】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、発光層の上に形成された金属電極膜と発光層の金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する装置を、薄膜表示素子の金属電極と透明電極とに電力を印加して発光層を発光させる電力印加手段と、この電力印加手段により電力が印加された薄膜表示素子の発光層の発光の状態を金属電極に対して透明電極の側から観察して発光層で発光していない位置を検出する発光状態観察手段と、この発光状態観察手段で検出した発光層で発光していない位置の情報に基づいて金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して発光層で発光していない位置の上方の金属電極膜を除去する薄膜除去加工手段とを備えて構成した。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば，カラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネル構造において、単一波長のレーザで非点灯画素の修正が可能となり、高い生産性の維持と歩留まり向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】トップエミッション型ＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図２】ボトムエミッション型ＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図３】３色方式のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図４】色変換方式のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図５】カラーフィルタ方式のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図６】一般的なカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。
【図７】カラーフィルタ方式ＯＬＥＤパネルにレーザ照射を行う場合のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図８】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】ＯＬＥＤ基板の平面図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置でテーブルに長方形の切り欠きを有する点灯検査部の概略の構成を正面から見たブロック図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置で点灯検査部の長方形の切り欠きを有するテーブルを上面から見たブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置でテーブルにスリット状の切り欠きを有する点灯検査部の概略の構成を正面から見たブロック図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置で点灯検査部のスリット状の切り欠きを有するテーブルを上面から見たブロック図点灯検査時のスキャン方法の説明図である。
【図１２】点灯検査部の処理の流れを示すフロー図である。
【図１３】点灯検査結果の一例を示すＯＬＥＤ基板の平面図である。
【図１４】（ａ）欠陥検査部の視野の中心に修正前の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｂ）修正前の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の非点灯画素の断面図、（ｃ）欠陥検査部の視野の中心にリング状の加工を施して修正した後の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｄ）リング状の加工を施して修正した後の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図１５】（ａ）欠陥検査部の視野の中心に修正前の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｂ）修正前の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の非点灯画素の断面図、（ｃ）欠陥検査部の視野の中心に円形の加工を施して修正した後の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｄ）リング状の加工を施して修正した後の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図１６】画素内に欠陥が2つある状態を示すＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図である。
【図１７】欠陥を含む領域にリング状の加工をする状態を示すＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図である。
【図１８】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置の欠陥検査部と修正部の光軸と焦点位置を一致させるための調整方法を説明する欠陥検査部と修正部の正面図である。
【図１９】欠陥検査部と修正部の光軸と焦点位置を一致させるための調整方法を説明する欠陥検査部と修正部の正面図である。
【図２０】本発明の実施例に係る欠陥検査部の処理の手順を示すフロー図である。
【図２１】ＯＬＥＤ基板の平面図、および非点灯画素とその周辺部の拡大図である。
【図２２】本発明の実施例に係る修正可否判定の処理手順を示すフロー図である。
【図２３】本発明の実施例に係る修正部の動作の手順を示すフロー図である。
【図２４】本発明の実施例に係る検査修正装置全体の動作の手順を示すフロー図である。
【図２５Ａ】本発明の実施例に係る検査修正装置の処理の結果を表示する表示画面の正面図である。
【図２５Ｂ】本発明の実施例に係る検査修正装置で処理した結果の経時変化をグラフで表示する表示画面の正面図である。
【図２６】本発明の実施例に係る検査修正装置の欠陥検査部を暗視野照明で構成した場合の検査修正部の概略の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態の一例を図を用いて説明する。
図８は本発明の一実施例におけるＦＰＤの検査修正装置１００の概略の構成を示すブロック図である。図８においてＦＰＤの検査修正装置１００は、点灯検査部１０１、検査修正部１０２、ローダ１０３、システム制御部１０４を備えて構成され、検査修正部１０２はさらに欠陥検査部１０５、修正部１０６を備えている。
本実施例におけるＦＰＤの検査修正装置１００は、先ず、点灯検査部１０１でＯＬＥＤ基板１の点灯検査により透明電極の側から欠陥を検出してその位置情報をシステム制御部１０４に記憶し、次に点灯検査したＯＬＥＤ基板１をローダ１０３を介して検査修正部１０２へ搬送し、検査修正部１０２においてシステム制御部１０４に記憶しておいた点灯検査部１０１で検出した欠陥の位置情報を用いて位置合せをして欠陥検査部１０５で先に点灯検査部で検出した欠陥を透明電極の側から検出した後、修正部１０６で検出したＯＬＥＤ基板１の欠陥箇所の金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して修正を行う。
【００２０】
本実施例において、ＯＬＥＤ基板１の構造は図５に記載のボトムエミッション構造であり、色表示方式はカラーフィルタ方式である。ＯＬＥＤ基板１の大きさは、例えば１３００ｍｍ×１５００mmである。また、点灯検査部１０１、検査修正部１０２、ローダ１０３が同一筐体１８０の内に存在し、検査修正が行われる工程は樹脂・ガラス封止される前の工程である場合の一例を説明している。封止前の段階では、金属電極８０３と有機発光層８０４の表面が樹脂層８０７で覆われる前のむき出しで露出している状態になっているため、筐体１８０の内部の雰囲気は有機発光層の劣化を防ぐために、ガス供給部１８１から供給されるドライ窒素などの不活性ガスで満たされている。
【００２１】
図８を用いて点灯検査部１０１の概略構成を説明する。点灯検査部１０１はＯＬＥＤ基板１を保持、移動させるステージ２ａ、ＯＬＥＤ基板１に給電して全画素を点灯させる給電プローブユニット３ａ・３ｂ、縮小光学系４、カラーラインセンサ５、駆動部９０ａ・９０ｂを備えている。
【００２２】
ステージ２ａの上面とＯＬＥＤ基板１のガラス基板８０１側の面の一部とが対向している。ステージ２ａはエア浮上方式のステージであり、ステージ２ａの上面には一定間隔でエア供給口が存在する（図示せず）。これらのエア供給口からドライ窒素を供給、または図示していない筐体の内部に供給されたドライ窒素をこのエア供給口から吸引することでＯＬＥＤ基板１を浮上させたまま保持し、浮上させたまま任意の場所へ移動させる。給電プローブユニット３ａ・３ｂは駆動部９０ａにより駆動されてステージ２ａの表面に沿って移動する。
【００２３】
図９にＯＬＥＤ基板１の平面図の一例を示す。この例では、１枚のＯＬＥＤ基板１に4つのパネル２５ａ〜２５ｄが形成されている。パネル２５ａ〜２５ｄ内部にはそれぞれ表示領域１２０、ゲートＬＳＩ搭載領域１２１、ソースＬＳＩ搭載領域１２２が形成されている。ＯＬＥＤ基板１にはさらに点灯検査用のゲート部給電配線１２３、およびゲート部給電用電極パッド１２４、ソース部給電配線１２５、およびソース部給電用電極パッド１２６、第二電極給電配線１２７、および第二電極給電用電極パッド１２８が形成されている。給電プローブユニット３ａはゲート部給電用電極パッド１２４に、給電プローブユニット３ｂはソース部給電用電極パッド１２６、および第二電極給電用電極パッド１２８にステージ２ａの上方より触針し、給電することでＯＬＥＤ基板１の全画素を点灯させる。給電プローブユニット３ａ・３ｂはシステム制御部１０４に入力されているＯＬＥＤ基板情報に基づき、触針するプローブ数やプローブの触針座標を自動で設定する。給電プローブユニット３ａ・３ｂはゲート部給電用電極パッド１２４・ソース部給電用電極パッド１２６・第二電極給電用電極パッド１２８に触針すると、プローブ先端部に設置されたアーム（図示せず）でＯＬＥＤ基板１に固定される。ＯＬＥＤ基板１はステージ２ａによりX軸・Y軸方向、またはX軸方向のみに移動する。点灯検査中はＯＬＥＤ基板１には給電プローブユニット３ａ・３ｂがアームで固定されているため、ＯＬＥＤ基板１が移動する際には、給電プローブユニット３ａ・３ｂも駆動部９０ａによりＯＬＥＤ基板１と同期してX軸・Y軸方向、またはX軸方向に移動する。
【００２４】
ＯＬＥＤ基板１の周辺部には、位置決め時の基準となるアライメントマーク９５が複数の箇所に設けられている。
【００２５】
縮小光学系４の光学倍率は０.５倍である。カラーラインセンサ5は竹中システム機器株式会社のラインセンサカメラ：ＴＬＣ-７５００ＣＬなどを使用すればよい。カラーラインセンサ５の画素数は７５００、画素サイズは９.３μｍ×９.３μmである。ＯＬＥＤ基板１はボトムエミッション構造であり、発光面は図５に示した構成においてガラス基板８０１の側であるため、ステージ２ａ下部には点灯検査を行うためにＯＬＥＤ基板の検査領域の発光の状態を観察するための切りかき２０が存在する。縮小光学系４とカラーラインセンサ５はＯＬＥＤ基板１と切りかき２０の鉛直下方向に配置され、カラーラインセンサ５の受光面は縮小光学系４に対してＯＬＥＤ基板１の有機発光層８０５と共役な位置に配置される。縮小光学系４とカラーラインセンサ５は駆動部９０ｂにより、X軸・Y軸、またはY軸方向に移動する。縮小光学系４とカラーラインセンサ５は初期調整時、またはメンテナンス時には駆動部９０ｂによりZ軸方向へも移動する。
【００２６】
図１０Ａ及びＢと図１１Ａ及びＢを用いてＯＬＥＤ基板１のスキャン方法の説明を行う。
図１０Ａ及びＢの場合では、ステージ２ａのＯＬＥＤ基板１を搭載する領域には長方形の切りかき２０ａが存在する。図１０Ａは正面図、図１０Bは平面図を示す。図１０Bに示すように、切りかき２０ａの大きさは例えばX軸方向に２００mm、Y軸方向に３００mmである。ステージ２ａでＯＬＥＤ基板１を保持したまま、縮小光学系４とカラーラインセンサ5を駆動部９０ｂによりX軸・Y軸方向に移動させることで、図１０Aに示すようにステージ２ａの切りかき２０ａを通してＯＬＥＤ基板１をスキャンし、非点灯画素を検出する。
ステージ２ａの切り欠き２０aを通して検査できる領域の検査を終了すると、次にＯＬＥＤ基板１の未スキャン領域が切りかき２０ａを通して検査できるようにステージ２ａ上でＯＬＥＤ基板１を移動させる。これを繰り返して、ＯＬＥＤ基板１の全面をスキャンする。点灯検査時には給電プローブユニット３ａ・３ｂはＯＬＥＤ基板１にアームで固定されたまま移動するが、移動回数が多いとアームがずれる、または外れてＯＬＥＤ基板１が破損する恐れがあるため、ＯＬＥＤ基板１と給電プローブユニット３ａ・３ｂの移動回数は少ないことが望ましい。上述のように、縮小光学系４とカラーラインセンサ５を主に移動させてＯＬＥＤ基板１をスキャンすることで、ＯＬＥＤ基板１と給電プローブユニット３ａ・３ｂの移動回数を少なくすることが可能である。
【００２７】
図１１A及びBの場合では、ステージ２ａにはスリット状の切りかき２０ｂが存在する。図１１Ａは正面図、図１１Bは平面図を示す。切りかき２０ｂの大きさは図１１Bに示すようにX軸方向に２０mm、Y軸方向にＯＬＥＤ基板１のY軸方向の寸法１５００ｍｍよりも大きい１７００mmである。ＯＬＥＤ基板１はステージ２ａ 上で駆動されてX軸方向に移動し、縮小レンズ4とカラーラインセンサ５は駆動部９０ｂで駆動されてY軸方向に移動する。ＯＬＥＤ基板１と縮小レンズ４・カラーラインセンサ５を互いに直交する方向に移動させることで、ＯＬＥＤ基板１の全面をスキャンすることができる。図１０A及びBの場合ではＯＬＥＤ基板１をX軸方向・Y軸方向に移動させる必要があるため、ステージ２aの面積が広くなるが、図１１A及びBの場合ではＯＬＥＤ基板１の移動方向はX軸方向だけであるため、ステージ２ａの面積を狭くすることができる。つまり装置のフットプリントを縮小させることができる。
【００２８】
図１２を用いて、点灯検査部１０１の動作フローの説明を行う。
ＯＬＥＤ基板１が点灯検査部１０１にロードされると（Ｓ１３０）、アライメントが行われる（Ｓ１３１）。カラーラインセンサ５でＯＬＥＤ基板１に刻まれた複数のアライメント用パターン９５の画像を検出し、検出画像より求められたアライメント用パターン９５の座標を基にアライメントを行う。給電プローブユニット３ａ・３ｂを駆動部９０ａにより移動させ、ゲート部給電用電極パッド１２４・ソース部給電用電極パッド１２６・第二電極給電用電極パッド１２８給電パッドに触針させてＯＬＥＤ基板１に給電を行い、全画素を点灯させる（Ｓ１３２）。ＯＬＥＤ基板１と縮小光学系４・カラーラインセンサ５を移動させることでＯＬＥＤ基板１をスキャンし（Ｓ１３３）、ＯＬＥＤ基板１の画像を取得する。検出された画像に対して、あらかじめ定められた閾値処理を行うことで非点灯画素の検出を行う（Ｓ１３４）。
【００２９】
図１３は点灯検査結果の一例である。ＯＬＥＤ基板１内でパネル２５ａ〜２５ｄが形成されており、それぞれのパネル内での非点灯画素26を表示している。この時、パネル毎に点灯検査を行っても、４つのパネルを同時に検査しても構わない。点灯検査部１０１と検査修正部１０２ではシステム制御部１０４を介して座標を共有しており、点灯検査部１０１で検出された非点灯画素２６の座標は検査修正部１０２において非点灯画素２６の内部に存在する欠陥の位置を特定する際に使用される。ここで欠陥とは、プロセス中の発塵などにより、図１や図２に示す透明電極と金属電極の間に異物が混入し、電極間ショートの要因となっているものを指す。
【００３０】
システム制御部１０４では点灯検査部１０１の結果に基づき検出された欠陥の数が予め設定した規定値Ａよりも多いか否かの判定が行われる（Ｓ１３５）。非点灯画素が複数あった場合には、そのパネルの検査修正により多くの時間がかかることになる。例えばラインタクトが３００秒、非点灯画素あたりの検査修正時間が５秒であれば、規定値Ａとして非点灯画素数を６０に設定し、非点灯画素数が６０個以下のときに検査修正を行い、非点灯画素が６１個以上の場合にはラインタクト内に処理できないため、そのパネルは破棄される。
【００３１】
以上のように非点灯画素数がラインタクト・検査修正時間に基づき計算される規定値A以上である場合には、そのパネルは不良パネルとして破棄され、修正可能なパネルのみが以後の処理を受ける。非点灯画素数が６０個以下と判断されたＯＬＥＤ基板のうちで、非点灯画素が少なく、例えばパネルあたり5個以下であれば修正を行わなくても、そのまま製品として使用できる。そこで、次に非点灯画素が規定値B以上であるか否かを判定し（Ｓ１３６）、非点灯画素が規定値Bよりも少なければ、検査修正を行わずに、次の製造工程に移行し、Ｂ以上のＯＬＥＤ基板１はローダ１０３により検査修正部１０２へと搬送される。
【００３２】
図８を用いて欠陥検査部１０５と修正部１０６の概略構成を説明する。欠陥検査部１０５はエリアセンサ６ａ、結像レンズ７ａ、ハーフミラー８ａ、対物レンズ９ａ、ランプ１０、駆動部９０ｃより構成され、修正部１０６は、光源１１、エキスパンダ１２、ホモジナイザ１３、マスク１４、マスクステージ１５、結像レンズ７ｂ・７ｃ、ハーフミラー８ｂ、対物レンズ９ｂ、エリアセンサ６ｂ、駆動部９０ｄを備えて構成される。
【００３３】
ステージ２ｂはエア浮上方式のステージであり、X軸・Y軸方向にＯＬＥＤ基板１を移動させる。また、ステージ２ｂ下部にはステージ２ａと同様に切りかき２０ｃが存在し、欠陥検出部１０５は切りかき２０ｃを通過し、ＯＬＥＤ基板１の鉛直下方向に配置され、修正部１０６はＯＬＥＤ基板１の鉛直上方向に配置される。欠陥検出部１０５の光軸と修正部１０６の光軸は概略一致しており、かつ焦点位置がＯＬＥＤ基板１の有機発光層で概略一致している。エリアセンサ６ａ・６ｂ・マスク１４はＯＬＥＤ基板１の有機発光層と共役な位置に配置されている。後述するが、ハーフミラー８ｂは欠陥検出部１０５と修正部１０６の光軸と焦点位置を一致させるための初期調整時、または定期メンテナンスの時のみ配置すればよい。
【００３４】
欠陥検査部１０５は駆動部９０ｃにより、修正部１０６は駆動部９０ｄによりX軸・Y軸・Z軸方向に移動を行う。この時、欠陥検査部１０５と修正部１０６との光軸・焦点位置とを一致させるように、駆動部９０ｃ・９０ｄは同期して欠陥検査部１０５と修正部１０６を移動させる。この時、欠陥検査部１０５と修正部１０６はオープンループ制御で移動しても、レーザ変位計（図示せず）で変位を測定しながらクローズドループ制御で移動しても構わない。また、レーザ変位計での測定の結果、光軸のずれが発生した場合には、そのずれ量だけフィードバックして移動させればよい。例えば、欠陥検査部１０５の光軸が修正部１０６の光軸に対して、X軸方向に「+１μm」だけずれていれば、欠陥検査部１０５の移動座標に「-１μm」だけ補正を加えて移動させればよい。
【００３５】
エリアセンサ６ａ・６ｂにはソニーのカラーCCDカメラ：XCL-５００５CRなどを使用すればよい。画素数は２４４８×２０５０、画素サイズは３.４５μｍ×３.４５μmである。対物レンズ９ａのNAは０.９であり、光学倍率は１００倍である。ランプ１０はハロゲンランプである。
【００３６】
光源１１はパルス発振レーザであり、波長は５３２nm、パルス幅は１０nsである。対物レンズ９ｂのNAは０.４、光学倍率は５０倍である。光源１１より照射されたレーザ光線２００はエキスパンダ１２で拡大され、ホモジナイザ１３で概略均一な強度分布に変換され、マスク１４に照射される。マスク１４に照射された時点で、レーザ光線２００の直径は３mmである。結像レンズ７ｂと対物レンズ9bを介して、マスク１４に刻まれたパターンをＯＬＥＤ基板１に縮小投影する。マスクステージ１５の駆動方向はX軸・Y軸方向であり、マスク１４をX軸・Y軸方向に移動させる。マスク１４には円形・リング形状などの異なる形状・大きさの開口が存在し、マスクステージ１５によりマスク１４を移動させることで、ＯＬＥＤ基板１に縮小投影させる像の形状や大きさを変更することができる。例えば、θ０.３μm程度の大きさの欠陥の場合は、外径２５０μｍ・内径１５０μmのリング状の開口を選択し、ＯＬＥＤ基板１の非点灯画素２６に外径５μｍ・内径３μm程度のリング状の加工をし、θ２μm程度の大きさの欠陥の場合は、外径５００μｍ・内径４００μmのリング状の開口を選択し、ＯＬＥＤ基板１の非点灯画素２６に外径１０μｍ・内径８μm程度のリング状の加工を行う。
【００３７】
図１４を用いて非点灯画素２６にレーザ照射を行い、非点灯画素２６が加工された時の状態の一例を説明する。図１４（ａ）はレーザ照射前の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、（ｂ）はレーザ照射前のＯＬＥＤ基板１の欠陥３０を含む部位の断面、（ｃ）はレーザ照射後の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、及び（ｄ）はレーザ照射後のＯＬＥＤ基板１の欠陥３０を含む部位の断面を示している。
【００３８】
図１４（ａ）に示すように、欠陥３０が欠陥検査部１０５の視野３１の中心に位置している。修正部１０６と欠陥検査部１０５の光軸と焦点位置を概略一致させているため、欠陥検査部１０５の視野中心に欠陥３０を移動させれば、修正部１０６の視野中心に欠陥３０は位置することになる。非点灯画素２６に縮小投影するマスク１４の開口は外径２５０μｍ・内径１５０μmのリング形状であり、照射エネルギは０.１mＪ／パルスである。上記照明条件でレーザを１パルス照射すると、図１４（ｃ）に示すように、非点灯画素２６には外径５μｍ・内径３μm程度の加工跡３３が形成される。レーザ照射によって欠陥３０存在部位は加工されず、パルスレーザ照射による衝撃波で図１４（ｄ）に示すように異物３０の真上の部分の金属電極８０３がリング状に加工される。レーザの照射エネルギ密度を適切に設定することにより有機発光層８０４がレーザストッパ層となり、加工は、最上層の金属電極８０３の層だけになる。これにより、欠陥３０と接触している部分の金属電極８０３を周囲から孤立化させることができるため、欠陥３０による電極間ショートが解消され、画素が救済される。欠陥３０自体は加工されないため、飛散した欠陥が別の欠陥要因となることを避けることができる。
【００３９】
図１５を用いて非点灯画素２６にレーザ照射を行い、非点灯画素２６が加工する別の例を説明する。図１５（ａ）はレーザ照射前の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、（ｂ）はレーザ照射前のＯＬＥＤ基板１の欠陥３０を含む部位の断面、（ｃ）はレーザ照射後の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、及び（ｄ）はレーザ照射後のＯＬＥＤ基板１の断面を示している。
【００４０】
図１５（ａ）は、欠陥３０が欠陥検査部１０５の視野３１の中心に位置している状態を観察した画像である。修正部１０６と欠陥検査部１０５の光軸と焦点位置を概略一致させているため、欠陥検査部１０５の視野中心に欠陥３０を移動させれば、修正部１０６の視野中心に欠陥３０は位置することになる。非点灯画素２６に縮小投影するマスク１４の開口は？１５０μmの円形状であり、照射エネルギは０.１mＪ／パルスである。上記照明条件でレーザを１パルス照射すると、非点灯画素２６には図１５（ｃ）に示すように？３μm程度の加工跡３５が形成される。レーザ照射によって、図１５（ｂ）に示すような金属電極８０３の欠陥３０の真上の部位が、レーザ照射によって図１５（ｄ）に示すように除去加工され、欠陥３０による電極間ショートが解消され、画素が救済される。図１５（ｄ）のように円形状の加工をする場合には、図１４（ｄ）に示したようなリング形状の加工をする場合と比較して加工寸法を小さくすることができ、非発光面積の増大を抑制することができる。
【００４１】
図１６は非点灯画素２６に異なる二つの欠陥３０・３６が存在する場合を示している。欠陥３０のように非点灯画素２６の比較的中心部に近い場所に位置していれば、図１４、図１５を用いて説明したように欠陥３０を欠陥検査部１０５の視野の中心に移動させてレーザ照射を行い、加工跡３３を形成しても構わないが、欠陥３６のように非点灯画素２６の端にある欠陥の場合、欠陥検査部１０５の視野中心に欠陥３６を移動させ、レーザ照射を行い加工跡３７を生成しようとすると、レーザの一部が非点灯画素２６から外れてしまい、画素駆動回路や配線パターン部分にダメージを与える可能性がある。
【００４２】
図１７は欠陥３６を欠陥検査部１０５から観察した画像の一例である。このような場合には、欠陥のサイズや座標から適切なマスク形状を選択し、欠陥の座標や大きさに基づき計算される距離だけ、欠陥３６を欠陥検査部１０５の視野中心からずらした位置に移動させ、レーザ照射を行い、加工跡３８を形成しても構わない。例えば、欠陥３６のサイズが？０.３μmであり、画素の端から２μmだけ離れた位置に存在している場合には、視野の中心からX軸方向に＋１μmだけずらした位置に欠陥３６を位置させ、外径５μm、内径３μm程度のリング形状の加工跡３８を形成すればよい。
【００４３】
欠陥検査部１０５と修正部１０６の光軸と焦点を一致させるために、初期出荷時、または定期メンテナンス時には以下の調整が行われる。図１８は検査修正部１０２のみを示している。透明ＯＬＥＤ基板７０がステージ２ａに搬送され、透明ＯＬＥＤ基板７０を点灯させて、光軸と焦点の調整が行われる。一般的なＯＬＥＤ基板は図１、図２に示すように、透明電極と金属電極で有機発光層を挟んでおり、透明電極側から光を取り出すが、透明ＯＬＥＤ基板７０は透明電極同士で有機発光層を挟んでいるため、両方向に光を取り出すことができる。
【００４４】
修正部１０６側からは、ハーフミラー８ｂ、結像レンズ７ｃ、エリアセンサ６ｂを備えた観察光学系１０７を介して透明ＯＬＥＤ基板７０を観察する。エリアセンサ６ａ・６ｂの画像を確認しながら、欠陥検査部１０５と修正部１０６をZ方向に移動させ、焦点位置を透明ＯＬＥＤ基板７０の有機発光層にあわせる。さらに光軸を一致させるために、欠陥検査部１０５と修正部１０６をX軸・Y軸方向に移動させ、透明ＯＬＥＤ基板７０の同一領域を検出するように調整する。この時、透明ＯＬＥＤ基板７０に大きさの異なる画素や異なる形状の画素を複数形成しておけば、欠陥検査部１０５と修正部１０６との検出領域が一致していることの確認を取りやすい。
【００４５】
調整時には修正部１０６側からも画像を取得するために観察光学系１０７のハーフミラー８ｂをレーザ２００の光路中に入れることが必要だが、修正時にはレーザ２００の光路を遮ってしまうために、調整時以外は図示していない駆動機構を用いてレーザ２００の光路からハーフミラー８ｂを退避させる。
【００４６】
透明ＯＬＥＤ基板７０を使用しなくても、ガラス基板上にクロムなどでパターンを形成したサンプルを用いて、光軸、および焦点位置の調整を行っても構わない。
【００４７】
図１９に透明ＯＬＥＤ基板７０を使用しない調整方法を示す。修正部１０６の対物レンズ９ｂでレーザ光源１１からエネルギを小さくして発射されたレーザ２２による点像７１を形成する。そして駆動部９０ｃで欠陥検査部１０５をX軸・Y軸・Z軸方向に移動させて、欠陥検査部１０５の焦点位置を点像７１の座標に合わせることで、光軸・焦点位置を一致させても構わない。この方法では、透明ＯＬＥＤ基板７０を用意する必要がなく、また、透明ＯＬＥＤ基板７０の画像を取得するためのエリアセンサ６ｂ、結像レンズ７ｃ、ハーフミラー８ｂを含む観察光学系１０７が必要ないため、装置構成を簡略化させることができる。
【００４８】
図２０を用いて欠陥検査部１０５の動作フローの説明を行う。
欠陥検査部１０５のステージ２ｂにＯＬＥＤ基板１が搬送されると、ＯＬＥＤ基板１のアライメント用パターン９５を検出してＯＬＥＤ基板１のアライメントが行われる（Ｓ４０）。この時、対物レンズ９ａを光学倍率１０倍、NA０.２８のレンズに交換し、視野を広げる。システム制御部１０４の指令に基づき、非点灯画素２６の周辺が欠陥検査部１０５の視野内に概ねはいるようにＯＬＥＤ基板１、および欠陥検査部１０５・修正部１０６を移動させ（Ｓ４１）、対物レンズ９ａをＮＡ０.９、光学倍率１００倍のレンズに交換し、ファインアライメントを行う（Ｓ４２）。この時、ＯＬＥＤ基板１と欠陥検査部１０５・修正部１０６はそれぞれがX方向・Y方向に移動しても、お互いに直交する１軸方向のみに移動しても構わない。図２１はＯＬＥＤ基板１の平面図、および、パネル２５aに存在する非点灯画素２６とその周辺部の拡大図である。図２１の場合では、赤（R）発光画素２６が非点灯となっており、緑（G）発光画素２７、青（B）発光画素２８が隣接しており、正常な赤発光画素２６’、緑発光画素２７’、青発光画素２８’が並列している。ここで、画素サイズは赤・緑・青発光画素のサイズは全て８０μｍ×２４０μmである。非点灯画素２６には欠陥３０が存在している。
【００４９】
非点灯画素２６と同じ発光色の赤発光画素２６’の画像を取得し（Ｓ４３）、次に、非点灯画素２６、またはその周辺部が欠陥検査部１０５の視野内に概ねはいるようにＯＬＥＤ基板１、および欠陥検査部１０５・修正部１０６を移動させ（Ｓ４４）、非点灯画素２６の画像を取得する（Ｓ４５）。エリアセンサ６ａのＯＬＥＤ基板１上における視野は８５μｍ×７０μm程度であるため、図２１に示すように、パネル２５aの１画素を４つの検出範囲２９ａ〜２９ｄに分けて画像取得を行い、それらをマージして、１画素分の画像を生成すればよい。非点灯画素２６がマージした後の画像のおよそ中心になるように位置合わせをして４つの画像を個別に取得する。この時、非点灯画素２６以外の領域の画像を取得しても構わない。
【００５０】
次に、システム制御部１０４で、取得した非点灯画素２６の画像と赤発光画素２６’の画像との位置合わせを行い（Ｓ４６）、差画像をとることで（Ｓ４７）、欠陥３０を強調することができる。差画像にあらかじめ決められた閾値処理を行い（Ｓ４８）、閾値以上の輝度値であったものを欠陥として抽出する（Ｓ４９）。図２１の例では赤・緑・青発光画素はすべて同じ大きさであったが、赤・緑・青発光の画素によって、画素の大きさが異なる場合があるため、非点灯画素と同一発光色の画素同士の差画像を取得することが望ましい。
【００５１】
システム制御部１０４では欠陥検査部１０５の検査結果に基づき非点灯画素２６の修正可否を判定する。図２２を用いて修正可否判定フローの説明を行う。
【００５２】
先ず、非点灯画素２６での欠陥の有無を確認する（Ｓ５０）。即ち、Ｓ４９で欠陥が抽出されたか否かを確認する。この時、欠陥が検出されなければ、ＴＦＴ層形成工程における不良など、異物混入以外の要因により画素が非点灯になっているため、該当画素は修正不可能と判定する。
次に、Ｓ４９で欠陥が抽出された場合には、欠陥の存在箇所を確認する（Ｓ５１）。図１６で説明したように、欠陥の位置によってはレーザ照射を行うと画素駆動回路や配線パターンなどの部分にレーザが当たる可能性もあり、その場合には画素駆動回路や配線パターンなどの部分にダメージが生じ、回路起因の別の欠陥が発生する可能性がある。欠陥の存在箇所を確認し、レーザ照射により回路起因の欠陥が発生する場合にも該当画素は修正不可能と判定する。
【００５３】
次に、検出画像や差画像に基づき欠陥を分類し（Ｓ５２）、欠陥の大きさや長さを求めるサイジングを行う（Ｓ５３）。欠陥種や大きさによっては修正ができない場合も存在し、かつその欠陥が確実に致命である場合にも、該当画素は修正不可能と判定する（Ｓ５４）。
【００５４】
非点灯画素２６に複数の欠陥が存在する場合には全ての欠陥に対してレーザ照射を行うため、非点灯画素２６で非発光となる面積は増大する。また、欠陥サイズが大きい場合には大きい場合には、電極間ショートを解消するために大きな形状で非点灯画素２６に加工を行う必要があるため、この場合にも非発光となる面積が増大する。θ５μmの加工跡が形成された場合の非発光面積は１９.６μm2であり、θ１０μmの加工跡が形成された場合の非発光面積は７８.５μm2である。レーザ照射により非発光となる面積の許容値を画素全体の０.５％以下と規定する場合には、画素サイズが８０μｍ×２４０μmの時には、非発光面積が９６μm2を超えると該当画素は修正不可と判定する。
【００５５】
以上のように、非発光となる面積は、一定値以下に抑える必要があるため、レーザ照射により画素内の非発光となる面積が規定値C以上である場合にも、該当画素の修正は不可能と判定する（Ｓ５５）。
【００５６】
上記修正可否判定フローにより、該当画素は修正可能と判定された場合に、次に示す修正工程にうつる（Ｓ５６）。
【００５７】
図２３を用いて修正部１０６の動作フローの説明を行う。
欠陥３０の座標や大きさなどの情報に基づきマスク１４の形状・大きさを決定する（Ｓ６０）。欠陥３０を欠陥検査部１０５の視野中心に移動させる（Ｓ６１）。照射エネルギなどの照明条件を決定し（Ｓ６２）、レーザ照射を行う（Ｓ６３）。例えば、マスク１４の形状が外径２５０μｍ・内径１５０μmのリング形状であれば０.１mＪ／パルスの照射エネルギでレーザ照明を行い、マスク１４の形状が外径５００μｍ・内径４００μmのリング形状であれば０.２mＪ／パルスの照射エネルギでレーザ照明を行う。マスク１４の非開口部や結像レンズ７ｂ・対物レンズ９ｂの透過率により照射エネルギのロスが発生するが、非点灯画素２６面での照射エネルギ密度が２.０Ｊ／cm2〜１０.０Ｊ／cm2の範囲となるように照射エネルギを調整する。画素内に欠陥が複数あった場合には、全ての欠陥の修正を行ったか判定し（Ｓ６４）、修正していない欠陥があれば、別の欠陥に対して「Ｓ６０〜６３」を再度行う（Ｓ６５）。全ての欠陥が修正完了していれば、次の非点灯画素に対して検査修正を行う（Ｓ６６）。
【００５８】
以上、点灯検査部１０１での動作フロー（図１２）、欠陥検出部１０５での動作フロー（図２０）、非点灯画素の修正可否判定フロー（図２２）、修正部１０６の動作フロー（図２３）の説明を行った。図２４を用いて検査修正装置全体の動作フローの説明を行う。
【００５９】
点灯検査部１０１において、図１２で説明したＯＬＥＤ基板１の点灯検査、ならびにＯＬＥＤ基板１の修正可否判定などの点灯検査工程Ｓ１３０〜１３６が実施される。Ｓ１３６で修正要と判定されたＯＬＥＤ基板１はローダ１０３を経由して検査修正部１０２に搬送され、図２０で説明したファインアライメント、ならびに欠陥検出などの欠陥検査工程Ｓ４０〜４９が実施される。システム制御部１０４では、欠陥検査部１０５の検査結果に基づき、図２２で説明した修正可否判定工程Ｓ５０〜５６が実施されて非点灯画素２６の修正可否判定が行われる。Ｓ５５で修正可能と判断された非点灯画素２６に対しては、検査修正部１０２の修正部１０６において、図２３で説明した修正工程Ｓ６０〜６６に記載の修正工程が実施される。
【００６０】
全ての非点灯画素２６の修正可否判定が終了すれば、ＯＬＥＤ基板１は再度点灯検査部１０１に搬送され、図１２で説明した点灯検査工程Ｓ１３０〜１３６に記載の点灯検査工程が実施され、修正工程を経たパネルの非点灯画素数が規定値Ａよりも多い場合にはパネル破棄、非点灯画素数が規定値Ｂよりも少なくなった場合には製品として合格の判定が下される。修正工程を経たパネルの非点灯画素数が規定値Ａ以下で規定値Ｂ以上の場合には、ラインから抜き取って再度検査修正工程を繰り返すかを検査員が判定する。この段階でパネル破棄と判定されても、ラインタクトに余裕があれば再度検査修正工程を繰り返すこともできる。
【００６１】
本実施例では、ＯＬＥＤ基板１が樹脂・ガラス封止される前の工程で検査修正が行われる一例で説明を行ったが、ＯＬＥＤ製造工程のどの工程で検査修正を行っても良い。例えば、樹脂・ガラス封止をし、パネル毎に切断された後で検査修正を行っても良い。この場合、取り扱い基板の大きさが小さくなるため、装置のフットプリントを小さくすることができる。ただし、この場合には、欠陥箇所の上に存在する樹脂やガラス基板を部分的に除去する為の手段（例えば、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）加工装置）及び、欠陥箇所を処理後に上記部分的に除去した樹脂やガラス基板の部分に樹脂やガラス基板に相当する物質を充填するための手段（例えば、レーザＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐoｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置）などが必要になる。
【００６２】
また、樹脂・ガラス封止工程前で検査修正を行う場合には、レーザ照射部にHeガスなどのアシストガスをふきつけて、溶融飛散物の飛散を抑制することもできる。または、レーザ照射部近傍にピペットを配置して、溶融飛散物を吸引することもできる。溶融飛散物が周囲へ飛散することで新たな欠陥が発生する可能性があるため、アシストガスで飛散物の量を抑制する、またはピペットで飛散物を吸引することで、新たな欠陥発生の確率を低くすることができる。
【００６３】
本実施例では、点灯検査部１０１と検査修正部１０２が同一筐体内にある例で説明を行ったが、別々の筐体にあっても構わない。ライン立ち上げ時には製造プロセスが安定しておらず、ＯＬＥＤパネル１への異物混入の頻度も高く、修正を行う頻度が高くなる。タクト短縮のためには点灯検査部１０１から検査修正部１０２へのＯＬＥＤ基板１の搬送時間を短くする必要があり、このような場合では点灯検査部１０１と検査修正部１０２が同一筐体内に存在するほうが有効である。
【００６４】
一方、製造プロセスが成熟すると装置発塵の頻度も減り、点灯検査の結果、非点灯画素が規定値B以下となり、修正が不要となるケースが増加する。つまり、点灯検査部１０１から検査修正部１０２へＯＬＥＤ基板１を搬送する頻度が少なくなり、点灯検査部１０１と検査修正部１０２が同一の筐体に存在する必要性が低くなる。樹脂封止工程前に検査修正を行う場合には装置内部をドライ窒素で満たしているため、点灯検査部１０１と検査修正部１０２を別々の筐体に分けて、装置を小型化するほうがランニングコスト低減に効果がある。
【００６５】
本実施例では、検査修正部１０２で検査修正後の点灯検査は点灯検査部１０１にＯＬＥＤ基板１を再度搬送して、点灯検査部１０１において行う例で説明したが、検査修正部１０２で点灯検査を行っても構わない。この場合、検査修正部１０２内にも給電プローブユニットを配備し、検査修正中も全画素を常に点灯させておく。修正により画素が救済されれば、修正が完了した時点で発光するようになるため、欠陥検査部１０５のエリアセンサ６ａで点灯の有無を確認することができる。システム制御部１０４では、点灯検査部１０１で点灯検査により検出された非点灯画素の数と、検査修正部１０２において救済された画素の数を記録しておき、最終的な非点灯画素の数をカウントする。これが規定値Bと比較し、規定値B以上であれば、不良パネルとして破棄と判定する。検査修正部１０２において、点灯検査を行えばＯＬＥＤ基板１の搬送を省略することができるため、ラインタクトを短縮することが可能である。
【００６６】
図２５A及びBに、本実施例で説明した検査修正装置で検査した結果を出力する画面の一例を示す。
【００６７】
図２５Aには、あるＯＬＥＤ基板を検査した結果を表示する例を示す。画面２５００には、ＯＬＥＤ基板であるマザーガラスのID番号２５０１、ＯＬＥＤ基板内のパネル番号２５０２、そのパネル内で検出された非点灯画素数２５０３、本検査修正装置で処理した結果修正が成功した数２５０４、修正対象外となった非修正画素数２５０５、最終的な非点灯画素数２５０６、パネルとしての最終的な合否判定の結果２５０７を表示する。
【００６８】
一方、図２５Bには、検査修正装置で検査した結果の経時変化をグラフで表示する画面２５１０の例を示す。本検査修正装置で検査して得られた各パネルで検出された非点灯画素数２５１１、最終的な非点灯画素数２５１２の経時的な変化をグラフで表示することにより、ＯＬＥＤ基板製造工程の欠陥発生の状況を把握することができ、異状の発生を未然に防止することが可能になる。
【００６９】
本実施例ではボトムエミッション構造のＯＬＥＤ基板１を前提に説明を行ったが、トップエミッション構造のＯＬＥＤ基板でも検査修正は可能である。トップエミッション構造のＯＬＥＤ基板を検査修正する場合には、点灯検査部においては、図８に示した点灯検査部１０１の構成に対して、点灯検査を行う縮小レンズ４、カラーラインセンサ５をＯＬＥＤ基板の上方に設置すればよい。また、検査修正部においては、図８に示した検査修正部１０２の構成に対して、欠陥検査部１０５がＯＬＥＤ基板の上方に、修正部１０６をＯＬＥＤ基板の下方に設置すればよい。
【００７０】
ＯＬＥＤ基板１の大きさが１３００ｍｍ×１５００mmの例で説明を行ったが、ガラス基板の大きさはこれに限定される必要はない。
【００７１】
欠陥検査部１０５に関して、図８では欠陥検出方法が明視野の例で説明を行ったが、図２６に示すように暗視野検出によって欠陥検出を行っても構わない。図２６に示した構成では、光源８０より照射された光を集光レンズ８１でＯＬＥＤ基板１に集光し、ガルバノミラー８２ａ・８２ｂでX軸方向・Y軸方向にスキャンする。欠陥からの散乱光を対物レンズ９ａ、結像レンズ７ａを介して、エリアセンサ６ａで検出する。
【００７２】
欠陥を暗視野検出することにより、照明光が照射された異物からの散乱光を比較的高感度に検出することができ、より小さな欠陥を検出することが可能になる。
【００７３】
点灯検査部１０１に関して、縮小光学系４の倍率が０.５倍、カラーラインセンサ５の画素数が７５００、画素サイズが９.３μｍ×９.３μmの例で説明を行ったが、これに限定される必要はない。また、ラインセンサである必要もなく、エリアセンサを使用してもよい。エリアセンサを使用する場合には、広い領域を一度に検査可能である。
【００７４】
欠陥検査部１０５に関して、対物レンズ９ａのNAが０.９、光学倍率が１００倍、エリアセンサ６ａ・６ｂの画素数が２４４８×２０５０、画素サイズが３.４５μｍ×３.４５μmの例で説明を行ったが、これに限定される必要はない。
【００７５】
修正部１０６に関して、光源１１の波長が５３２nm、パルス幅が１０ns、対物レンズ９ｂのNAが０.４、光学倍率が５０倍の例で説明を行ったが。これに限定される必要はない。
【００７６】
以上説明したように、本発明によれば，カラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネル構造において、単一波長のレーザで非点灯画素の修正が可能となり、高い生産性を維持できるようになると共に歩留まりの向上に貢献できるようになった。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・ＯＬＥＤ基板 ２a・２b・・・ステージ ３a・３b・・・給電プローブユニット ４・・・縮小光学系 ５・・・カラーラインセンサ ６ａ・６ｂ・・・エリアセンサ ７ａ・７ｂ・７ｃ・・・結像レンズ ８ａ・８ｂ・・・ハーフミラー ９ａ・９ｂ・・・対物レンズ １０・・・ランプ １１・８０・・・光源 １２・・・エキスパンダ １３・・・ホモジナイザ １４・・・マスク １５・・・マスクステージ ２０・２０a・２０b・２０c・・・切りかき ２５a・２５b・２５c・２５d・・・パネル ２６・・・非点灯画素 ２６’・・・赤色発光画素 ２７・２７’・・・緑色発光画素 ２８・２８’・・・青色発光画素 ３０・３６・・・欠陥 ７０・・・透明ＯＬＥＤ基板 ７１・・・点像 ８１・・・集光レンズ ８２a・８２b・・・ガルバノミラー ９０a・９０b・９０c・９０d・・・駆動部 １０１・・・点灯検査部 １０２・・検査修正部 １０３・・・ローダ １０４・・・システム制御部 １０５・・・欠陥検査部 １０６・・・修正部 １２０・・・表示領域 １２１・・・ゲートＬＳＩ搭載領域 １２２・・・ソースＬＳＩ搭載領域 １２３・・・ゲート部給電配線 １２４・・・ゲート部給電用電極パッド １２５・・・ソース部給電配線 １２６・・・ソース部給電用電極パッド １２７・・・第二電極給電配線 １２８・・・第二電極給電用電極パッド １３０〜１３７・・・点灯検査工程 ２００・・・レーザ光線
【技術分野】
【０００１】
本発明はFPDの非点灯画素を検査し、非点灯画素の修正を行う検査修正方法および検査修正装置に関し、特にＯＬＥＤパネルなどの薄膜表示素子の検査、集積に適した薄膜表示素子の検査修正方法及び検査修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ(Flat Panel Display)の一種類である有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置や照明装置に用いられるＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）パネルは、光の取り出し方向の違いにより、トップエミッション型とボトムエミッション型の２つに大別され、トップエミッション型は一般的に図１に示すようなパネル構造をしている。即ち、トップエミッション型は、ガラス基板８０１上にTFT層（Thin Film Transistor）８０２が形成され、その上に透明電極８０３・有機発光層８０４・金属電極８０５・絶縁層８０６が積層され、樹脂８０７と封止ガラス８０８で封止されている。透明電極８０３と金属電極８０５の間に電圧を印加し、有機発光層８０４の内部で電子とホールが結合することで発光する。この構成において、トップエミッション型は、ガラス基板８０８と逆側から光８１０を取り出す。一方、ボトムエミッション型は、図２に示すように、ガラス基板８０１の側から光８２０を取り出す。図２に示したボトムエミッション型はTFT回路形成部以外の領域から光を取り出す必要があるため開口率は低いが、大型化には有利な構造である。一方、図１に示したトップエミッション型は、TFT回路形成部とは逆側に光を取り出すため高い開口率を有するが、大型化は困難である。よって、トップエミッション型は携帯電話などの小型パネルに、ボトムエミッション型はテレビなどの大型パネルに使用されることが多い。
【０００３】
有機発光層８０４の膜厚は１００nm程度であり、非常に薄いことがＯＬＥＤパネルの特徴である。製造プロセスの途中で装置発塵などにより異物が混入し、透明電極８０３と金属電極８０５がショートすると、該当画素が非点灯となる。ＯＬＥＤパネルの大型化に伴い、パネルあたりの異物数が増加し、非点灯画素が増えるため、歩留まり向上のために非点灯画素修正のニーズが高まっている。
【０００４】
ＯＬＥＤパネルの非点灯画素の修正技術としてはこれまでに特許文献１、特許文献２に記載の技術が知られている。
【０００５】
特許文献１記載の技術によれば、非点灯画素に対応する金属電極からショートの発生領域がレーザで除去される。これにより部分的に除去された金属電極と透明電極との間の有機発光層が発光可能となり、非点灯画素が修復される。
【０００６】
特許文献２記載の技術によれば、観察光学系で非点灯画素内の異物の位置を検出し、レーザで異物の周囲を帯状に除去する。これにより、異物存在箇所が孤立化され、ショートが解消され、非点灯画素が修復される。
【０００７】
特許文献１、２ともに、画素が修復されても、レーザ照射により画素内で非発光となる部分が発生するため、非発光となる面積を小さく抑える必要がある。
【０００８】
一方、ディスプレイの色表示方式は大別して３種類であり、３色方式（図３）、色変換方式（図４）、カラーフィルタ方式（図５）である。図３〜図５はボトムエミッション型を前提として表記している。図３の３色方式は赤色光８１１を発光する有機材料膜８０４１、緑色光８１２を発光する有機材料膜８０４２、青色光８１３を発光する有機材料膜８０４３をそれぞれ塗り分ける方式であり、色純度を向上させるため、カラーフィルタを併用する場合もある。図４の色変換方式は、青色発光有機材料膜８０４４を用い、その青色光８１４を赤色光に色変換する色変換層８０９１と緑色光に色変換する色変換層８０９２に通すことにより、赤色光８１５・緑色光８１６を得る方式である。図５のカラーフィルタ方式は白色発光有機材料膜８０４５を用い、赤色光に色変換するカラーフィルタ８０９３、緑色光に色変換するカラーフィルタ８０９４、青色光に色変換するカラーフィルタ８０９５を通すことで赤色光８１７・緑色光８１８・青色光８１９を得る方式である。
【０００９】
図３に示した３色方式では３種類の有機材料を塗り分ける必要があり、塗りわけには現在は真空蒸着が利用されている。しかし真空蒸着ではシャドウマスクの熱膨張による成膜むらが生じ、パネル大型化への対応が困難である。別の塗りわけ方法として印刷技術もあるが、こちらは高分子青色発光有機材料の開発が遅れている。図４の色変換方式では、青色発光有機材料の開発が赤・緑色発光有機材料に比べて困難であり、かつ色変換効率の低さが課題となっている。図５のカラーフィルタ方式では、白色発光有機材料のみを使用するため、有機材料をぬりわける必要がない。カラーフィルタでの光量ロスは発生するが、カラーフィルタの製造工程に関しては液晶パネルで培った技術も転用することができ、パネルの大型化にはカラーフィルタ方式が主流となると予測できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１１８６８４号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
カラーフィルタは赤緑青で分光透過率が異なる。図６にカラーフィルタの分光透過率の一例を示す。６０１は赤色カラーフィルタ８０９３の分光透過率特性、６０２は緑色カラーフィルタ８０９４の分光透過率特性、６０３は青色カラーフィルタ８０９５の分光透過率特性を示す。各カラーフィルタ８０９３，８０９４及び８０９５は、透過させる光の波長帯域以外では透過率が極めて低い。塗布材料や膜厚によって透過率に多少の差異は存在するがほぼ同様の傾向を示す。例えば図７のように波長５３２nmのレーザ８３０を使用した場合、緑のカラーフィルタ８０９４では透過率が高いため、金属電極８０３まで光を到達させることができ、金属電極８０３を加工することができるが、赤と青のカラーフィルタ８０９３及び８０９５では大半のエネルギがカラーフィルタ８０９３及び８０９５に吸収され、金属電極８０３まで光を到達させることができない。また、金属電極８０３に高エネルギの光を到達させるために照射エネルギを増加させると、金属電極８０３よりもカラーフィルタ８０９３及び８０９５が先に融解してしまう。
【００１２】
特許文献１および特許文献２に記載されている発明では、金属電極８０３に対して透明電極８０５の側よりレーザ照射を行い、不良箇所に対応する金属電極８０３の一部を削除する修正を行っている。赤・緑・青のカラーフィルタ８０９３乃至８０９５のどれか１つでは高い透過率を有する波長のレーザを使用しても、他の2つのカラーフィルタでは透過率が低く、透明電極８０５の側からのレーザ照射では単一波長のレーザで全ての画素の修正を行うことはできない。
【００１３】
一方、カラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネルに対しては、金属電極８０３に対して透明電極８０５の側から異物の検出を行い、透明電極８０５と反対側から金属電極８０３にレーザ照射を行えば、カラーフィルタ８０９３乃至８０９５の分光透過率を無視して金属電極８０３を加工できる。しかし、単に異物検出手段とレーザ加工手段とを接続しただけでは、異物検出手段で検出した異物検出位置とレーザ加工手段によるレーザ加工位置をミクロン単位で合わせることは難しい。さらに、ＯＬＥＤパネルの透明電極８０５の側を上向きにして異物検出手段で異物を検出した後、金属電極８０３の側からレーザ照射を行うためには、ＯＬＥＤパネルを裏返してからレーザ照射を行う必要があり、装置の複雑化・大型化、ラインタクトの延長を招く。また、金属電極８０３の側からでは異物を検出できないため、あらかじめ求められた座標へ機械的にＯＬＥＤパネルを移動させることになる。しかし、ＯＬＥＤパネルを裏返すときに発生する位置ずれやステージの移動誤差などにより、所望の位置にＯＬＥＤパネルを移動させることができず、レーザ照射を行う位置がずれ、修正に失敗するケースが増加するという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記した課題を解決してカラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネルでも、単一波長で、かつ高い信頼性で検査・修正が可能であり、歩留まりを向上させることのできる薄膜表示素子の検査修正方法及び検査修正装置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】
【００１５】
上記した課題を解決するために、本発明では、発光層の上に形成された金属電極膜と発光層の金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する方法において、金属電極と透明電極とに電力を印加して発光層を発光させ、この発光層の発光の状態を金属電極に対して透明電極の側から観察して発光層で発光していない位置を検出し、この検出した発光層で発光していない位置の情報に基づいて金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して発光層で発光していない位置の上方の金属電極膜を除去するようにした。
【００１６】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、発光層の上に形成された金属電極膜と発光層の金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する装置を、薄膜表示素子の金属電極と透明電極とに電力を印加して発光層を発光させる電力印加手段と、この電力印加手段により電力が印加された薄膜表示素子の発光層の発光の状態を金属電極に対して透明電極の側から観察して発光層で発光していない位置を検出する発光状態観察手段と、この発光状態観察手段で検出した発光層で発光していない位置の情報に基づいて金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して発光層で発光していない位置の上方の金属電極膜を除去する薄膜除去加工手段とを備えて構成した。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば，カラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネル構造において、単一波長のレーザで非点灯画素の修正が可能となり、高い生産性の維持と歩留まり向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】トップエミッション型ＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図２】ボトムエミッション型ＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図３】３色方式のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図４】色変換方式のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図５】カラーフィルタ方式のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図６】一般的なカラーフィルタの分光透過率特性を示すグラフである。
【図７】カラーフィルタ方式ＯＬＥＤパネルにレーザ照射を行う場合のＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図８】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】ＯＬＥＤ基板の平面図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置でテーブルに長方形の切り欠きを有する点灯検査部の概略の構成を正面から見たブロック図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置で点灯検査部の長方形の切り欠きを有するテーブルを上面から見たブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置でテーブルにスリット状の切り欠きを有する点灯検査部の概略の構成を正面から見たブロック図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置で点灯検査部のスリット状の切り欠きを有するテーブルを上面から見たブロック図点灯検査時のスキャン方法の説明図である。
【図１２】点灯検査部の処理の流れを示すフロー図である。
【図１３】点灯検査結果の一例を示すＯＬＥＤ基板の平面図である。
【図１４】（ａ）欠陥検査部の視野の中心に修正前の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｂ）修正前の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の非点灯画素の断面図、（ｃ）欠陥検査部の視野の中心にリング状の加工を施して修正した後の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｄ）リング状の加工を施して修正した後の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図１５】（ａ）欠陥検査部の視野の中心に修正前の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｂ）修正前の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の非点灯画素の断面図、（ｃ）欠陥検査部の視野の中心に円形の加工を施して修正した後の欠陥を位置したＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図、（ｄ）リング状の加工を施して修正した後の欠陥を含むＯＬＥＤの構造の断面図である。
【図１６】画素内に欠陥が2つある状態を示すＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図である。
【図１７】欠陥を含む領域にリング状の加工をする状態を示すＯＬＥＤ基板の非点灯画素の平面図である。
【図１８】本発明の実施例に係る薄膜表示装置の検査修正装置の欠陥検査部と修正部の光軸と焦点位置を一致させるための調整方法を説明する欠陥検査部と修正部の正面図である。
【図１９】欠陥検査部と修正部の光軸と焦点位置を一致させるための調整方法を説明する欠陥検査部と修正部の正面図である。
【図２０】本発明の実施例に係る欠陥検査部の処理の手順を示すフロー図である。
【図２１】ＯＬＥＤ基板の平面図、および非点灯画素とその周辺部の拡大図である。
【図２２】本発明の実施例に係る修正可否判定の処理手順を示すフロー図である。
【図２３】本発明の実施例に係る修正部の動作の手順を示すフロー図である。
【図２４】本発明の実施例に係る検査修正装置全体の動作の手順を示すフロー図である。
【図２５Ａ】本発明の実施例に係る検査修正装置の処理の結果を表示する表示画面の正面図である。
【図２５Ｂ】本発明の実施例に係る検査修正装置で処理した結果の経時変化をグラフで表示する表示画面の正面図である。
【図２６】本発明の実施例に係る検査修正装置の欠陥検査部を暗視野照明で構成した場合の検査修正部の概略の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態の一例を図を用いて説明する。
図８は本発明の一実施例におけるＦＰＤの検査修正装置１００の概略の構成を示すブロック図である。図８においてＦＰＤの検査修正装置１００は、点灯検査部１０１、検査修正部１０２、ローダ１０３、システム制御部１０４を備えて構成され、検査修正部１０２はさらに欠陥検査部１０５、修正部１０６を備えている。
本実施例におけるＦＰＤの検査修正装置１００は、先ず、点灯検査部１０１でＯＬＥＤ基板１の点灯検査により透明電極の側から欠陥を検出してその位置情報をシステム制御部１０４に記憶し、次に点灯検査したＯＬＥＤ基板１をローダ１０３を介して検査修正部１０２へ搬送し、検査修正部１０２においてシステム制御部１０４に記憶しておいた点灯検査部１０１で検出した欠陥の位置情報を用いて位置合せをして欠陥検査部１０５で先に点灯検査部で検出した欠陥を透明電極の側から検出した後、修正部１０６で検出したＯＬＥＤ基板１の欠陥箇所の金属電極に透明電極と反対の側からレーザを照射して修正を行う。
【００２０】
本実施例において、ＯＬＥＤ基板１の構造は図５に記載のボトムエミッション構造であり、色表示方式はカラーフィルタ方式である。ＯＬＥＤ基板１の大きさは、例えば１３００ｍｍ×１５００mmである。また、点灯検査部１０１、検査修正部１０２、ローダ１０３が同一筐体１８０の内に存在し、検査修正が行われる工程は樹脂・ガラス封止される前の工程である場合の一例を説明している。封止前の段階では、金属電極８０３と有機発光層８０４の表面が樹脂層８０７で覆われる前のむき出しで露出している状態になっているため、筐体１８０の内部の雰囲気は有機発光層の劣化を防ぐために、ガス供給部１８１から供給されるドライ窒素などの不活性ガスで満たされている。
【００２１】
図８を用いて点灯検査部１０１の概略構成を説明する。点灯検査部１０１はＯＬＥＤ基板１を保持、移動させるステージ２ａ、ＯＬＥＤ基板１に給電して全画素を点灯させる給電プローブユニット３ａ・３ｂ、縮小光学系４、カラーラインセンサ５、駆動部９０ａ・９０ｂを備えている。
【００２２】
ステージ２ａの上面とＯＬＥＤ基板１のガラス基板８０１側の面の一部とが対向している。ステージ２ａはエア浮上方式のステージであり、ステージ２ａの上面には一定間隔でエア供給口が存在する（図示せず）。これらのエア供給口からドライ窒素を供給、または図示していない筐体の内部に供給されたドライ窒素をこのエア供給口から吸引することでＯＬＥＤ基板１を浮上させたまま保持し、浮上させたまま任意の場所へ移動させる。給電プローブユニット３ａ・３ｂは駆動部９０ａにより駆動されてステージ２ａの表面に沿って移動する。
【００２３】
図９にＯＬＥＤ基板１の平面図の一例を示す。この例では、１枚のＯＬＥＤ基板１に4つのパネル２５ａ〜２５ｄが形成されている。パネル２５ａ〜２５ｄ内部にはそれぞれ表示領域１２０、ゲートＬＳＩ搭載領域１２１、ソースＬＳＩ搭載領域１２２が形成されている。ＯＬＥＤ基板１にはさらに点灯検査用のゲート部給電配線１２３、およびゲート部給電用電極パッド１２４、ソース部給電配線１２５、およびソース部給電用電極パッド１２６、第二電極給電配線１２７、および第二電極給電用電極パッド１２８が形成されている。給電プローブユニット３ａはゲート部給電用電極パッド１２４に、給電プローブユニット３ｂはソース部給電用電極パッド１２６、および第二電極給電用電極パッド１２８にステージ２ａの上方より触針し、給電することでＯＬＥＤ基板１の全画素を点灯させる。給電プローブユニット３ａ・３ｂはシステム制御部１０４に入力されているＯＬＥＤ基板情報に基づき、触針するプローブ数やプローブの触針座標を自動で設定する。給電プローブユニット３ａ・３ｂはゲート部給電用電極パッド１２４・ソース部給電用電極パッド１２６・第二電極給電用電極パッド１２８に触針すると、プローブ先端部に設置されたアーム（図示せず）でＯＬＥＤ基板１に固定される。ＯＬＥＤ基板１はステージ２ａによりX軸・Y軸方向、またはX軸方向のみに移動する。点灯検査中はＯＬＥＤ基板１には給電プローブユニット３ａ・３ｂがアームで固定されているため、ＯＬＥＤ基板１が移動する際には、給電プローブユニット３ａ・３ｂも駆動部９０ａによりＯＬＥＤ基板１と同期してX軸・Y軸方向、またはX軸方向に移動する。
【００２４】
ＯＬＥＤ基板１の周辺部には、位置決め時の基準となるアライメントマーク９５が複数の箇所に設けられている。
【００２５】
縮小光学系４の光学倍率は０.５倍である。カラーラインセンサ5は竹中システム機器株式会社のラインセンサカメラ：ＴＬＣ-７５００ＣＬなどを使用すればよい。カラーラインセンサ５の画素数は７５００、画素サイズは９.３μｍ×９.３μmである。ＯＬＥＤ基板１はボトムエミッション構造であり、発光面は図５に示した構成においてガラス基板８０１の側であるため、ステージ２ａ下部には点灯検査を行うためにＯＬＥＤ基板の検査領域の発光の状態を観察するための切りかき２０が存在する。縮小光学系４とカラーラインセンサ５はＯＬＥＤ基板１と切りかき２０の鉛直下方向に配置され、カラーラインセンサ５の受光面は縮小光学系４に対してＯＬＥＤ基板１の有機発光層８０５と共役な位置に配置される。縮小光学系４とカラーラインセンサ５は駆動部９０ｂにより、X軸・Y軸、またはY軸方向に移動する。縮小光学系４とカラーラインセンサ５は初期調整時、またはメンテナンス時には駆動部９０ｂによりZ軸方向へも移動する。
【００２６】
図１０Ａ及びＢと図１１Ａ及びＢを用いてＯＬＥＤ基板１のスキャン方法の説明を行う。
図１０Ａ及びＢの場合では、ステージ２ａのＯＬＥＤ基板１を搭載する領域には長方形の切りかき２０ａが存在する。図１０Ａは正面図、図１０Bは平面図を示す。図１０Bに示すように、切りかき２０ａの大きさは例えばX軸方向に２００mm、Y軸方向に３００mmである。ステージ２ａでＯＬＥＤ基板１を保持したまま、縮小光学系４とカラーラインセンサ5を駆動部９０ｂによりX軸・Y軸方向に移動させることで、図１０Aに示すようにステージ２ａの切りかき２０ａを通してＯＬＥＤ基板１をスキャンし、非点灯画素を検出する。
ステージ２ａの切り欠き２０aを通して検査できる領域の検査を終了すると、次にＯＬＥＤ基板１の未スキャン領域が切りかき２０ａを通して検査できるようにステージ２ａ上でＯＬＥＤ基板１を移動させる。これを繰り返して、ＯＬＥＤ基板１の全面をスキャンする。点灯検査時には給電プローブユニット３ａ・３ｂはＯＬＥＤ基板１にアームで固定されたまま移動するが、移動回数が多いとアームがずれる、または外れてＯＬＥＤ基板１が破損する恐れがあるため、ＯＬＥＤ基板１と給電プローブユニット３ａ・３ｂの移動回数は少ないことが望ましい。上述のように、縮小光学系４とカラーラインセンサ５を主に移動させてＯＬＥＤ基板１をスキャンすることで、ＯＬＥＤ基板１と給電プローブユニット３ａ・３ｂの移動回数を少なくすることが可能である。
【００２７】
図１１A及びBの場合では、ステージ２ａにはスリット状の切りかき２０ｂが存在する。図１１Ａは正面図、図１１Bは平面図を示す。切りかき２０ｂの大きさは図１１Bに示すようにX軸方向に２０mm、Y軸方向にＯＬＥＤ基板１のY軸方向の寸法１５００ｍｍよりも大きい１７００mmである。ＯＬＥＤ基板１はステージ２ａ 上で駆動されてX軸方向に移動し、縮小レンズ4とカラーラインセンサ５は駆動部９０ｂで駆動されてY軸方向に移動する。ＯＬＥＤ基板１と縮小レンズ４・カラーラインセンサ５を互いに直交する方向に移動させることで、ＯＬＥＤ基板１の全面をスキャンすることができる。図１０A及びBの場合ではＯＬＥＤ基板１をX軸方向・Y軸方向に移動させる必要があるため、ステージ２aの面積が広くなるが、図１１A及びBの場合ではＯＬＥＤ基板１の移動方向はX軸方向だけであるため、ステージ２ａの面積を狭くすることができる。つまり装置のフットプリントを縮小させることができる。
【００２８】
図１２を用いて、点灯検査部１０１の動作フローの説明を行う。
ＯＬＥＤ基板１が点灯検査部１０１にロードされると（Ｓ１３０）、アライメントが行われる（Ｓ１３１）。カラーラインセンサ５でＯＬＥＤ基板１に刻まれた複数のアライメント用パターン９５の画像を検出し、検出画像より求められたアライメント用パターン９５の座標を基にアライメントを行う。給電プローブユニット３ａ・３ｂを駆動部９０ａにより移動させ、ゲート部給電用電極パッド１２４・ソース部給電用電極パッド１２６・第二電極給電用電極パッド１２８給電パッドに触針させてＯＬＥＤ基板１に給電を行い、全画素を点灯させる（Ｓ１３２）。ＯＬＥＤ基板１と縮小光学系４・カラーラインセンサ５を移動させることでＯＬＥＤ基板１をスキャンし（Ｓ１３３）、ＯＬＥＤ基板１の画像を取得する。検出された画像に対して、あらかじめ定められた閾値処理を行うことで非点灯画素の検出を行う（Ｓ１３４）。
【００２９】
図１３は点灯検査結果の一例である。ＯＬＥＤ基板１内でパネル２５ａ〜２５ｄが形成されており、それぞれのパネル内での非点灯画素26を表示している。この時、パネル毎に点灯検査を行っても、４つのパネルを同時に検査しても構わない。点灯検査部１０１と検査修正部１０２ではシステム制御部１０４を介して座標を共有しており、点灯検査部１０１で検出された非点灯画素２６の座標は検査修正部１０２において非点灯画素２６の内部に存在する欠陥の位置を特定する際に使用される。ここで欠陥とは、プロセス中の発塵などにより、図１や図２に示す透明電極と金属電極の間に異物が混入し、電極間ショートの要因となっているものを指す。
【００３０】
システム制御部１０４では点灯検査部１０１の結果に基づき検出された欠陥の数が予め設定した規定値Ａよりも多いか否かの判定が行われる（Ｓ１３５）。非点灯画素が複数あった場合には、そのパネルの検査修正により多くの時間がかかることになる。例えばラインタクトが３００秒、非点灯画素あたりの検査修正時間が５秒であれば、規定値Ａとして非点灯画素数を６０に設定し、非点灯画素数が６０個以下のときに検査修正を行い、非点灯画素が６１個以上の場合にはラインタクト内に処理できないため、そのパネルは破棄される。
【００３１】
以上のように非点灯画素数がラインタクト・検査修正時間に基づき計算される規定値A以上である場合には、そのパネルは不良パネルとして破棄され、修正可能なパネルのみが以後の処理を受ける。非点灯画素数が６０個以下と判断されたＯＬＥＤ基板のうちで、非点灯画素が少なく、例えばパネルあたり5個以下であれば修正を行わなくても、そのまま製品として使用できる。そこで、次に非点灯画素が規定値B以上であるか否かを判定し（Ｓ１３６）、非点灯画素が規定値Bよりも少なければ、検査修正を行わずに、次の製造工程に移行し、Ｂ以上のＯＬＥＤ基板１はローダ１０３により検査修正部１０２へと搬送される。
【００３２】
図８を用いて欠陥検査部１０５と修正部１０６の概略構成を説明する。欠陥検査部１０５はエリアセンサ６ａ、結像レンズ７ａ、ハーフミラー８ａ、対物レンズ９ａ、ランプ１０、駆動部９０ｃより構成され、修正部１０６は、光源１１、エキスパンダ１２、ホモジナイザ１３、マスク１４、マスクステージ１５、結像レンズ７ｂ・７ｃ、ハーフミラー８ｂ、対物レンズ９ｂ、エリアセンサ６ｂ、駆動部９０ｄを備えて構成される。
【００３３】
ステージ２ｂはエア浮上方式のステージであり、X軸・Y軸方向にＯＬＥＤ基板１を移動させる。また、ステージ２ｂ下部にはステージ２ａと同様に切りかき２０ｃが存在し、欠陥検出部１０５は切りかき２０ｃを通過し、ＯＬＥＤ基板１の鉛直下方向に配置され、修正部１０６はＯＬＥＤ基板１の鉛直上方向に配置される。欠陥検出部１０５の光軸と修正部１０６の光軸は概略一致しており、かつ焦点位置がＯＬＥＤ基板１の有機発光層で概略一致している。エリアセンサ６ａ・６ｂ・マスク１４はＯＬＥＤ基板１の有機発光層と共役な位置に配置されている。後述するが、ハーフミラー８ｂは欠陥検出部１０５と修正部１０６の光軸と焦点位置を一致させるための初期調整時、または定期メンテナンスの時のみ配置すればよい。
【００３４】
欠陥検査部１０５は駆動部９０ｃにより、修正部１０６は駆動部９０ｄによりX軸・Y軸・Z軸方向に移動を行う。この時、欠陥検査部１０５と修正部１０６との光軸・焦点位置とを一致させるように、駆動部９０ｃ・９０ｄは同期して欠陥検査部１０５と修正部１０６を移動させる。この時、欠陥検査部１０５と修正部１０６はオープンループ制御で移動しても、レーザ変位計（図示せず）で変位を測定しながらクローズドループ制御で移動しても構わない。また、レーザ変位計での測定の結果、光軸のずれが発生した場合には、そのずれ量だけフィードバックして移動させればよい。例えば、欠陥検査部１０５の光軸が修正部１０６の光軸に対して、X軸方向に「+１μm」だけずれていれば、欠陥検査部１０５の移動座標に「-１μm」だけ補正を加えて移動させればよい。
【００３５】
エリアセンサ６ａ・６ｂにはソニーのカラーCCDカメラ：XCL-５００５CRなどを使用すればよい。画素数は２４４８×２０５０、画素サイズは３.４５μｍ×３.４５μmである。対物レンズ９ａのNAは０.９であり、光学倍率は１００倍である。ランプ１０はハロゲンランプである。
【００３６】
光源１１はパルス発振レーザであり、波長は５３２nm、パルス幅は１０nsである。対物レンズ９ｂのNAは０.４、光学倍率は５０倍である。光源１１より照射されたレーザ光線２００はエキスパンダ１２で拡大され、ホモジナイザ１３で概略均一な強度分布に変換され、マスク１４に照射される。マスク１４に照射された時点で、レーザ光線２００の直径は３mmである。結像レンズ７ｂと対物レンズ9bを介して、マスク１４に刻まれたパターンをＯＬＥＤ基板１に縮小投影する。マスクステージ１５の駆動方向はX軸・Y軸方向であり、マスク１４をX軸・Y軸方向に移動させる。マスク１４には円形・リング形状などの異なる形状・大きさの開口が存在し、マスクステージ１５によりマスク１４を移動させることで、ＯＬＥＤ基板１に縮小投影させる像の形状や大きさを変更することができる。例えば、θ０.３μm程度の大きさの欠陥の場合は、外径２５０μｍ・内径１５０μmのリング状の開口を選択し、ＯＬＥＤ基板１の非点灯画素２６に外径５μｍ・内径３μm程度のリング状の加工をし、θ２μm程度の大きさの欠陥の場合は、外径５００μｍ・内径４００μmのリング状の開口を選択し、ＯＬＥＤ基板１の非点灯画素２６に外径１０μｍ・内径８μm程度のリング状の加工を行う。
【００３７】
図１４を用いて非点灯画素２６にレーザ照射を行い、非点灯画素２６が加工された時の状態の一例を説明する。図１４（ａ）はレーザ照射前の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、（ｂ）はレーザ照射前のＯＬＥＤ基板１の欠陥３０を含む部位の断面、（ｃ）はレーザ照射後の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、及び（ｄ）はレーザ照射後のＯＬＥＤ基板１の欠陥３０を含む部位の断面を示している。
【００３８】
図１４（ａ）に示すように、欠陥３０が欠陥検査部１０５の視野３１の中心に位置している。修正部１０６と欠陥検査部１０５の光軸と焦点位置を概略一致させているため、欠陥検査部１０５の視野中心に欠陥３０を移動させれば、修正部１０６の視野中心に欠陥３０は位置することになる。非点灯画素２６に縮小投影するマスク１４の開口は外径２５０μｍ・内径１５０μmのリング形状であり、照射エネルギは０.１mＪ／パルスである。上記照明条件でレーザを１パルス照射すると、図１４（ｃ）に示すように、非点灯画素２６には外径５μｍ・内径３μm程度の加工跡３３が形成される。レーザ照射によって欠陥３０存在部位は加工されず、パルスレーザ照射による衝撃波で図１４（ｄ）に示すように異物３０の真上の部分の金属電極８０３がリング状に加工される。レーザの照射エネルギ密度を適切に設定することにより有機発光層８０４がレーザストッパ層となり、加工は、最上層の金属電極８０３の層だけになる。これにより、欠陥３０と接触している部分の金属電極８０３を周囲から孤立化させることができるため、欠陥３０による電極間ショートが解消され、画素が救済される。欠陥３０自体は加工されないため、飛散した欠陥が別の欠陥要因となることを避けることができる。
【００３９】
図１５を用いて非点灯画素２６にレーザ照射を行い、非点灯画素２６が加工する別の例を説明する。図１５（ａ）はレーザ照射前の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、（ｂ）はレーザ照射前のＯＬＥＤ基板１の欠陥３０を含む部位の断面、（ｃ）はレーザ照射後の非点灯画素２６に存在する欠陥３０を欠陥検査部１０５から観察した画像、及び（ｄ）はレーザ照射後のＯＬＥＤ基板１の断面を示している。
【００４０】
図１５（ａ）は、欠陥３０が欠陥検査部１０５の視野３１の中心に位置している状態を観察した画像である。修正部１０６と欠陥検査部１０５の光軸と焦点位置を概略一致させているため、欠陥検査部１０５の視野中心に欠陥３０を移動させれば、修正部１０６の視野中心に欠陥３０は位置することになる。非点灯画素２６に縮小投影するマスク１４の開口は？１５０μmの円形状であり、照射エネルギは０.１mＪ／パルスである。上記照明条件でレーザを１パルス照射すると、非点灯画素２６には図１５（ｃ）に示すように？３μm程度の加工跡３５が形成される。レーザ照射によって、図１５（ｂ）に示すような金属電極８０３の欠陥３０の真上の部位が、レーザ照射によって図１５（ｄ）に示すように除去加工され、欠陥３０による電極間ショートが解消され、画素が救済される。図１５（ｄ）のように円形状の加工をする場合には、図１４（ｄ）に示したようなリング形状の加工をする場合と比較して加工寸法を小さくすることができ、非発光面積の増大を抑制することができる。
【００４１】
図１６は非点灯画素２６に異なる二つの欠陥３０・３６が存在する場合を示している。欠陥３０のように非点灯画素２６の比較的中心部に近い場所に位置していれば、図１４、図１５を用いて説明したように欠陥３０を欠陥検査部１０５の視野の中心に移動させてレーザ照射を行い、加工跡３３を形成しても構わないが、欠陥３６のように非点灯画素２６の端にある欠陥の場合、欠陥検査部１０５の視野中心に欠陥３６を移動させ、レーザ照射を行い加工跡３７を生成しようとすると、レーザの一部が非点灯画素２６から外れてしまい、画素駆動回路や配線パターン部分にダメージを与える可能性がある。
【００４２】
図１７は欠陥３６を欠陥検査部１０５から観察した画像の一例である。このような場合には、欠陥のサイズや座標から適切なマスク形状を選択し、欠陥の座標や大きさに基づき計算される距離だけ、欠陥３６を欠陥検査部１０５の視野中心からずらした位置に移動させ、レーザ照射を行い、加工跡３８を形成しても構わない。例えば、欠陥３６のサイズが？０.３μmであり、画素の端から２μmだけ離れた位置に存在している場合には、視野の中心からX軸方向に＋１μmだけずらした位置に欠陥３６を位置させ、外径５μm、内径３μm程度のリング形状の加工跡３８を形成すればよい。
【００４３】
欠陥検査部１０５と修正部１０６の光軸と焦点を一致させるために、初期出荷時、または定期メンテナンス時には以下の調整が行われる。図１８は検査修正部１０２のみを示している。透明ＯＬＥＤ基板７０がステージ２ａに搬送され、透明ＯＬＥＤ基板７０を点灯させて、光軸と焦点の調整が行われる。一般的なＯＬＥＤ基板は図１、図２に示すように、透明電極と金属電極で有機発光層を挟んでおり、透明電極側から光を取り出すが、透明ＯＬＥＤ基板７０は透明電極同士で有機発光層を挟んでいるため、両方向に光を取り出すことができる。
【００４４】
修正部１０６側からは、ハーフミラー８ｂ、結像レンズ７ｃ、エリアセンサ６ｂを備えた観察光学系１０７を介して透明ＯＬＥＤ基板７０を観察する。エリアセンサ６ａ・６ｂの画像を確認しながら、欠陥検査部１０５と修正部１０６をZ方向に移動させ、焦点位置を透明ＯＬＥＤ基板７０の有機発光層にあわせる。さらに光軸を一致させるために、欠陥検査部１０５と修正部１０６をX軸・Y軸方向に移動させ、透明ＯＬＥＤ基板７０の同一領域を検出するように調整する。この時、透明ＯＬＥＤ基板７０に大きさの異なる画素や異なる形状の画素を複数形成しておけば、欠陥検査部１０５と修正部１０６との検出領域が一致していることの確認を取りやすい。
【００４５】
調整時には修正部１０６側からも画像を取得するために観察光学系１０７のハーフミラー８ｂをレーザ２００の光路中に入れることが必要だが、修正時にはレーザ２００の光路を遮ってしまうために、調整時以外は図示していない駆動機構を用いてレーザ２００の光路からハーフミラー８ｂを退避させる。
【００４６】
透明ＯＬＥＤ基板７０を使用しなくても、ガラス基板上にクロムなどでパターンを形成したサンプルを用いて、光軸、および焦点位置の調整を行っても構わない。
【００４７】
図１９に透明ＯＬＥＤ基板７０を使用しない調整方法を示す。修正部１０６の対物レンズ９ｂでレーザ光源１１からエネルギを小さくして発射されたレーザ２２による点像７１を形成する。そして駆動部９０ｃで欠陥検査部１０５をX軸・Y軸・Z軸方向に移動させて、欠陥検査部１０５の焦点位置を点像７１の座標に合わせることで、光軸・焦点位置を一致させても構わない。この方法では、透明ＯＬＥＤ基板７０を用意する必要がなく、また、透明ＯＬＥＤ基板７０の画像を取得するためのエリアセンサ６ｂ、結像レンズ７ｃ、ハーフミラー８ｂを含む観察光学系１０７が必要ないため、装置構成を簡略化させることができる。
【００４８】
図２０を用いて欠陥検査部１０５の動作フローの説明を行う。
欠陥検査部１０５のステージ２ｂにＯＬＥＤ基板１が搬送されると、ＯＬＥＤ基板１のアライメント用パターン９５を検出してＯＬＥＤ基板１のアライメントが行われる（Ｓ４０）。この時、対物レンズ９ａを光学倍率１０倍、NA０.２８のレンズに交換し、視野を広げる。システム制御部１０４の指令に基づき、非点灯画素２６の周辺が欠陥検査部１０５の視野内に概ねはいるようにＯＬＥＤ基板１、および欠陥検査部１０５・修正部１０６を移動させ（Ｓ４１）、対物レンズ９ａをＮＡ０.９、光学倍率１００倍のレンズに交換し、ファインアライメントを行う（Ｓ４２）。この時、ＯＬＥＤ基板１と欠陥検査部１０５・修正部１０６はそれぞれがX方向・Y方向に移動しても、お互いに直交する１軸方向のみに移動しても構わない。図２１はＯＬＥＤ基板１の平面図、および、パネル２５aに存在する非点灯画素２６とその周辺部の拡大図である。図２１の場合では、赤（R）発光画素２６が非点灯となっており、緑（G）発光画素２７、青（B）発光画素２８が隣接しており、正常な赤発光画素２６’、緑発光画素２７’、青発光画素２８’が並列している。ここで、画素サイズは赤・緑・青発光画素のサイズは全て８０μｍ×２４０μmである。非点灯画素２６には欠陥３０が存在している。
【００４９】
非点灯画素２６と同じ発光色の赤発光画素２６’の画像を取得し（Ｓ４３）、次に、非点灯画素２６、またはその周辺部が欠陥検査部１０５の視野内に概ねはいるようにＯＬＥＤ基板１、および欠陥検査部１０５・修正部１０６を移動させ（Ｓ４４）、非点灯画素２６の画像を取得する（Ｓ４５）。エリアセンサ６ａのＯＬＥＤ基板１上における視野は８５μｍ×７０μm程度であるため、図２１に示すように、パネル２５aの１画素を４つの検出範囲２９ａ〜２９ｄに分けて画像取得を行い、それらをマージして、１画素分の画像を生成すればよい。非点灯画素２６がマージした後の画像のおよそ中心になるように位置合わせをして４つの画像を個別に取得する。この時、非点灯画素２６以外の領域の画像を取得しても構わない。
【００５０】
次に、システム制御部１０４で、取得した非点灯画素２６の画像と赤発光画素２６’の画像との位置合わせを行い（Ｓ４６）、差画像をとることで（Ｓ４７）、欠陥３０を強調することができる。差画像にあらかじめ決められた閾値処理を行い（Ｓ４８）、閾値以上の輝度値であったものを欠陥として抽出する（Ｓ４９）。図２１の例では赤・緑・青発光画素はすべて同じ大きさであったが、赤・緑・青発光の画素によって、画素の大きさが異なる場合があるため、非点灯画素と同一発光色の画素同士の差画像を取得することが望ましい。
【００５１】
システム制御部１０４では欠陥検査部１０５の検査結果に基づき非点灯画素２６の修正可否を判定する。図２２を用いて修正可否判定フローの説明を行う。
【００５２】
先ず、非点灯画素２６での欠陥の有無を確認する（Ｓ５０）。即ち、Ｓ４９で欠陥が抽出されたか否かを確認する。この時、欠陥が検出されなければ、ＴＦＴ層形成工程における不良など、異物混入以外の要因により画素が非点灯になっているため、該当画素は修正不可能と判定する。
次に、Ｓ４９で欠陥が抽出された場合には、欠陥の存在箇所を確認する（Ｓ５１）。図１６で説明したように、欠陥の位置によってはレーザ照射を行うと画素駆動回路や配線パターンなどの部分にレーザが当たる可能性もあり、その場合には画素駆動回路や配線パターンなどの部分にダメージが生じ、回路起因の別の欠陥が発生する可能性がある。欠陥の存在箇所を確認し、レーザ照射により回路起因の欠陥が発生する場合にも該当画素は修正不可能と判定する。
【００５３】
次に、検出画像や差画像に基づき欠陥を分類し（Ｓ５２）、欠陥の大きさや長さを求めるサイジングを行う（Ｓ５３）。欠陥種や大きさによっては修正ができない場合も存在し、かつその欠陥が確実に致命である場合にも、該当画素は修正不可能と判定する（Ｓ５４）。
【００５４】
非点灯画素２６に複数の欠陥が存在する場合には全ての欠陥に対してレーザ照射を行うため、非点灯画素２６で非発光となる面積は増大する。また、欠陥サイズが大きい場合には大きい場合には、電極間ショートを解消するために大きな形状で非点灯画素２６に加工を行う必要があるため、この場合にも非発光となる面積が増大する。θ５μmの加工跡が形成された場合の非発光面積は１９.６μm2であり、θ１０μmの加工跡が形成された場合の非発光面積は７８.５μm2である。レーザ照射により非発光となる面積の許容値を画素全体の０.５％以下と規定する場合には、画素サイズが８０μｍ×２４０μmの時には、非発光面積が９６μm2を超えると該当画素は修正不可と判定する。
【００５５】
以上のように、非発光となる面積は、一定値以下に抑える必要があるため、レーザ照射により画素内の非発光となる面積が規定値C以上である場合にも、該当画素の修正は不可能と判定する（Ｓ５５）。
【００５６】
上記修正可否判定フローにより、該当画素は修正可能と判定された場合に、次に示す修正工程にうつる（Ｓ５６）。
【００５７】
図２３を用いて修正部１０６の動作フローの説明を行う。
欠陥３０の座標や大きさなどの情報に基づきマスク１４の形状・大きさを決定する（Ｓ６０）。欠陥３０を欠陥検査部１０５の視野中心に移動させる（Ｓ６１）。照射エネルギなどの照明条件を決定し（Ｓ６２）、レーザ照射を行う（Ｓ６３）。例えば、マスク１４の形状が外径２５０μｍ・内径１５０μmのリング形状であれば０.１mＪ／パルスの照射エネルギでレーザ照明を行い、マスク１４の形状が外径５００μｍ・内径４００μmのリング形状であれば０.２mＪ／パルスの照射エネルギでレーザ照明を行う。マスク１４の非開口部や結像レンズ７ｂ・対物レンズ９ｂの透過率により照射エネルギのロスが発生するが、非点灯画素２６面での照射エネルギ密度が２.０Ｊ／cm2〜１０.０Ｊ／cm2の範囲となるように照射エネルギを調整する。画素内に欠陥が複数あった場合には、全ての欠陥の修正を行ったか判定し（Ｓ６４）、修正していない欠陥があれば、別の欠陥に対して「Ｓ６０〜６３」を再度行う（Ｓ６５）。全ての欠陥が修正完了していれば、次の非点灯画素に対して検査修正を行う（Ｓ６６）。
【００５８】
以上、点灯検査部１０１での動作フロー（図１２）、欠陥検出部１０５での動作フロー（図２０）、非点灯画素の修正可否判定フロー（図２２）、修正部１０６の動作フロー（図２３）の説明を行った。図２４を用いて検査修正装置全体の動作フローの説明を行う。
【００５９】
点灯検査部１０１において、図１２で説明したＯＬＥＤ基板１の点灯検査、ならびにＯＬＥＤ基板１の修正可否判定などの点灯検査工程Ｓ１３０〜１３６が実施される。Ｓ１３６で修正要と判定されたＯＬＥＤ基板１はローダ１０３を経由して検査修正部１０２に搬送され、図２０で説明したファインアライメント、ならびに欠陥検出などの欠陥検査工程Ｓ４０〜４９が実施される。システム制御部１０４では、欠陥検査部１０５の検査結果に基づき、図２２で説明した修正可否判定工程Ｓ５０〜５６が実施されて非点灯画素２６の修正可否判定が行われる。Ｓ５５で修正可能と判断された非点灯画素２６に対しては、検査修正部１０２の修正部１０６において、図２３で説明した修正工程Ｓ６０〜６６に記載の修正工程が実施される。
【００６０】
全ての非点灯画素２６の修正可否判定が終了すれば、ＯＬＥＤ基板１は再度点灯検査部１０１に搬送され、図１２で説明した点灯検査工程Ｓ１３０〜１３６に記載の点灯検査工程が実施され、修正工程を経たパネルの非点灯画素数が規定値Ａよりも多い場合にはパネル破棄、非点灯画素数が規定値Ｂよりも少なくなった場合には製品として合格の判定が下される。修正工程を経たパネルの非点灯画素数が規定値Ａ以下で規定値Ｂ以上の場合には、ラインから抜き取って再度検査修正工程を繰り返すかを検査員が判定する。この段階でパネル破棄と判定されても、ラインタクトに余裕があれば再度検査修正工程を繰り返すこともできる。
【００６１】
本実施例では、ＯＬＥＤ基板１が樹脂・ガラス封止される前の工程で検査修正が行われる一例で説明を行ったが、ＯＬＥＤ製造工程のどの工程で検査修正を行っても良い。例えば、樹脂・ガラス封止をし、パネル毎に切断された後で検査修正を行っても良い。この場合、取り扱い基板の大きさが小さくなるため、装置のフットプリントを小さくすることができる。ただし、この場合には、欠陥箇所の上に存在する樹脂やガラス基板を部分的に除去する為の手段（例えば、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）加工装置）及び、欠陥箇所を処理後に上記部分的に除去した樹脂やガラス基板の部分に樹脂やガラス基板に相当する物質を充填するための手段（例えば、レーザＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐoｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置）などが必要になる。
【００６２】
また、樹脂・ガラス封止工程前で検査修正を行う場合には、レーザ照射部にHeガスなどのアシストガスをふきつけて、溶融飛散物の飛散を抑制することもできる。または、レーザ照射部近傍にピペットを配置して、溶融飛散物を吸引することもできる。溶融飛散物が周囲へ飛散することで新たな欠陥が発生する可能性があるため、アシストガスで飛散物の量を抑制する、またはピペットで飛散物を吸引することで、新たな欠陥発生の確率を低くすることができる。
【００６３】
本実施例では、点灯検査部１０１と検査修正部１０２が同一筐体内にある例で説明を行ったが、別々の筐体にあっても構わない。ライン立ち上げ時には製造プロセスが安定しておらず、ＯＬＥＤパネル１への異物混入の頻度も高く、修正を行う頻度が高くなる。タクト短縮のためには点灯検査部１０１から検査修正部１０２へのＯＬＥＤ基板１の搬送時間を短くする必要があり、このような場合では点灯検査部１０１と検査修正部１０２が同一筐体内に存在するほうが有効である。
【００６４】
一方、製造プロセスが成熟すると装置発塵の頻度も減り、点灯検査の結果、非点灯画素が規定値B以下となり、修正が不要となるケースが増加する。つまり、点灯検査部１０１から検査修正部１０２へＯＬＥＤ基板１を搬送する頻度が少なくなり、点灯検査部１０１と検査修正部１０２が同一の筐体に存在する必要性が低くなる。樹脂封止工程前に検査修正を行う場合には装置内部をドライ窒素で満たしているため、点灯検査部１０１と検査修正部１０２を別々の筐体に分けて、装置を小型化するほうがランニングコスト低減に効果がある。
【００６５】
本実施例では、検査修正部１０２で検査修正後の点灯検査は点灯検査部１０１にＯＬＥＤ基板１を再度搬送して、点灯検査部１０１において行う例で説明したが、検査修正部１０２で点灯検査を行っても構わない。この場合、検査修正部１０２内にも給電プローブユニットを配備し、検査修正中も全画素を常に点灯させておく。修正により画素が救済されれば、修正が完了した時点で発光するようになるため、欠陥検査部１０５のエリアセンサ６ａで点灯の有無を確認することができる。システム制御部１０４では、点灯検査部１０１で点灯検査により検出された非点灯画素の数と、検査修正部１０２において救済された画素の数を記録しておき、最終的な非点灯画素の数をカウントする。これが規定値Bと比較し、規定値B以上であれば、不良パネルとして破棄と判定する。検査修正部１０２において、点灯検査を行えばＯＬＥＤ基板１の搬送を省略することができるため、ラインタクトを短縮することが可能である。
【００６６】
図２５A及びBに、本実施例で説明した検査修正装置で検査した結果を出力する画面の一例を示す。
【００６７】
図２５Aには、あるＯＬＥＤ基板を検査した結果を表示する例を示す。画面２５００には、ＯＬＥＤ基板であるマザーガラスのID番号２５０１、ＯＬＥＤ基板内のパネル番号２５０２、そのパネル内で検出された非点灯画素数２５０３、本検査修正装置で処理した結果修正が成功した数２５０４、修正対象外となった非修正画素数２５０５、最終的な非点灯画素数２５０６、パネルとしての最終的な合否判定の結果２５０７を表示する。
【００６８】
一方、図２５Bには、検査修正装置で検査した結果の経時変化をグラフで表示する画面２５１０の例を示す。本検査修正装置で検査して得られた各パネルで検出された非点灯画素数２５１１、最終的な非点灯画素数２５１２の経時的な変化をグラフで表示することにより、ＯＬＥＤ基板製造工程の欠陥発生の状況を把握することができ、異状の発生を未然に防止することが可能になる。
【００６９】
本実施例ではボトムエミッション構造のＯＬＥＤ基板１を前提に説明を行ったが、トップエミッション構造のＯＬＥＤ基板でも検査修正は可能である。トップエミッション構造のＯＬＥＤ基板を検査修正する場合には、点灯検査部においては、図８に示した点灯検査部１０１の構成に対して、点灯検査を行う縮小レンズ４、カラーラインセンサ５をＯＬＥＤ基板の上方に設置すればよい。また、検査修正部においては、図８に示した検査修正部１０２の構成に対して、欠陥検査部１０５がＯＬＥＤ基板の上方に、修正部１０６をＯＬＥＤ基板の下方に設置すればよい。
【００７０】
ＯＬＥＤ基板１の大きさが１３００ｍｍ×１５００mmの例で説明を行ったが、ガラス基板の大きさはこれに限定される必要はない。
【００７１】
欠陥検査部１０５に関して、図８では欠陥検出方法が明視野の例で説明を行ったが、図２６に示すように暗視野検出によって欠陥検出を行っても構わない。図２６に示した構成では、光源８０より照射された光を集光レンズ８１でＯＬＥＤ基板１に集光し、ガルバノミラー８２ａ・８２ｂでX軸方向・Y軸方向にスキャンする。欠陥からの散乱光を対物レンズ９ａ、結像レンズ７ａを介して、エリアセンサ６ａで検出する。
【００７２】
欠陥を暗視野検出することにより、照明光が照射された異物からの散乱光を比較的高感度に検出することができ、より小さな欠陥を検出することが可能になる。
【００７３】
点灯検査部１０１に関して、縮小光学系４の倍率が０.５倍、カラーラインセンサ５の画素数が７５００、画素サイズが９.３μｍ×９.３μmの例で説明を行ったが、これに限定される必要はない。また、ラインセンサである必要もなく、エリアセンサを使用してもよい。エリアセンサを使用する場合には、広い領域を一度に検査可能である。
【００７４】
欠陥検査部１０５に関して、対物レンズ９ａのNAが０.９、光学倍率が１００倍、エリアセンサ６ａ・６ｂの画素数が２４４８×２０５０、画素サイズが３.４５μｍ×３.４５μmの例で説明を行ったが、これに限定される必要はない。
【００７５】
修正部１０６に関して、光源１１の波長が５３２nm、パルス幅が１０ns、対物レンズ９ｂのNAが０.４、光学倍率が５０倍の例で説明を行ったが。これに限定される必要はない。
【００７６】
以上説明したように、本発明によれば，カラーフィルタ方式のＯＬＥＤパネル構造において、単一波長のレーザで非点灯画素の修正が可能となり、高い生産性を維持できるようになると共に歩留まりの向上に貢献できるようになった。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・ＯＬＥＤ基板 ２a・２b・・・ステージ ３a・３b・・・給電プローブユニット ４・・・縮小光学系 ５・・・カラーラインセンサ ６ａ・６ｂ・・・エリアセンサ ７ａ・７ｂ・７ｃ・・・結像レンズ ８ａ・８ｂ・・・ハーフミラー ９ａ・９ｂ・・・対物レンズ １０・・・ランプ １１・８０・・・光源 １２・・・エキスパンダ １３・・・ホモジナイザ １４・・・マスク １５・・・マスクステージ ２０・２０a・２０b・２０c・・・切りかき ２５a・２５b・２５c・２５d・・・パネル ２６・・・非点灯画素 ２６’・・・赤色発光画素 ２７・２７’・・・緑色発光画素 ２８・２８’・・・青色発光画素 ３０・３６・・・欠陥 ７０・・・透明ＯＬＥＤ基板 ７１・・・点像 ８１・・・集光レンズ ８２a・８２b・・・ガルバノミラー ９０a・９０b・９０c・９０d・・・駆動部 １０１・・・点灯検査部 １０２・・検査修正部 １０３・・・ローダ １０４・・・システム制御部 １０５・・・欠陥検査部 １０６・・・修正部 １２０・・・表示領域 １２１・・・ゲートＬＳＩ搭載領域 １２２・・・ソースＬＳＩ搭載領域 １２３・・・ゲート部給電配線 １２４・・・ゲート部給電用電極パッド １２５・・・ソース部給電配線 １２６・・・ソース部給電用電極パッド １２７・・・第二電極給電配線 １２８・・・第二電極給電用電極パッド １３０〜１３７・・・点灯検査工程 ２００・・・レーザ光線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層の上に形成された金属電極膜と前記発光層の前記金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する方法であって、
前記金属電極と前記透明電極とに電力を印加して前記発光層を発光させ、
該発光層の発光の状態を前記金属電極に対して前記透明電極の側から観察して前記発光層で発光していない位置を検出し、
該検出した前記発光層で発光していない位置の情報に基づいて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去する
ことを特徴とする薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項２】
前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記発光していない位置を光学的に検査して欠陥を検出し、該光学的に検査して検出した欠陥の情報を用いて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去することを特徴とする請求項１記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項３】
前記光学的に検査して検出した欠陥の情報は、該欠陥の位置情報と該欠陥の大きさの情報とを含むことを特徴とする請求項２記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項４】
前記透明電極の側から観察して前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記検出した発光層で発光していない位置を光学的に検査し、前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出した場合には該検出した異物欠陥の情報を用いて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記異物欠陥の上方の前記金属電極膜を除去加工し、前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出しなかった場合には修正が不可能な欠陥として処理することを特徴とする請求項１記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項５】
前記発光層で発光していない位置を検出することと前記金属電極膜を除去することとをドライ窒素などの不活性ガスの雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項６】
発光層の上に形成された金属電極膜と前記発光層の前記金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する装置であって、
前記薄膜表示素子の金属電極と前記透明電極とに電力を印加して前記発光層を発光させる電力印加手段と、
該電力印加手段により電力が印加された前記薄膜表示素子の発光層の発光の状態を前記金属電極に対して前記透明電極の側から観察して前記発光層で発光していない位置を検出する発光状態観察手段と、
該発光状態観察手段で検出した前記発光層で発光していない位置の情報に基づいて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去する薄膜除去加工手段と
を備えたことを特徴とする薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項７】
前記発光状態観察手段により前記透明電極の側から前記薄膜表示素子を観察して前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記検出した発光層で発光していない位置を光学的に検査して欠陥を検出する光学検出手段を更に備え、前記薄膜除去加工手段は、前記光学検出手段で光学的に検査して検出した欠陥の情報を用いて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去することを特徴とする請求項６記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項８】
前記光学検出手段で光学的に検査して検出した欠陥の情報は、該欠陥の位置情報と該欠陥の大きさの情報とを含むことを特徴とする請求項７記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項９】
前記発光状態観察手段で前記透明電極の側から前記薄膜表示素子を観察して前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記検出した発光層で発光していない位置を光学的に検査する光学検出手段と、該光学検出手段で前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出した場合には前記薄膜除去加工手段で該検出した異物欠陥の情報を用いて除去加工できる欠陥と判定し、前記光学検出手段で前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出しなかった場合には修正が不可能な欠陥として判定する欠陥判定手段を更に備えることを特徴とする請求項６記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項１０】
前記電力印加手段と前記発光状態観察手段と前記薄膜除去加工手段とを収容する筐体手段と、該筐体手段の内部をドライ窒素などの不活性ガスで満たすガス供給手段とを更に備えたことを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項１】
発光層の上に形成された金属電極膜と前記発光層の前記金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する方法であって、
前記金属電極と前記透明電極とに電力を印加して前記発光層を発光させ、
該発光層の発光の状態を前記金属電極に対して前記透明電極の側から観察して前記発光層で発光していない位置を検出し、
該検出した前記発光層で発光していない位置の情報に基づいて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去する
ことを特徴とする薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項２】
前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記発光していない位置を光学的に検査して欠陥を検出し、該光学的に検査して検出した欠陥の情報を用いて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去することを特徴とする請求項１記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項３】
前記光学的に検査して検出した欠陥の情報は、該欠陥の位置情報と該欠陥の大きさの情報とを含むことを特徴とする請求項２記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項４】
前記透明電極の側から観察して前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記検出した発光層で発光していない位置を光学的に検査し、前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出した場合には該検出した異物欠陥の情報を用いて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記異物欠陥の上方の前記金属電極膜を除去加工し、前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出しなかった場合には修正が不可能な欠陥として処理することを特徴とする請求項１記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項５】
前記発光層で発光していない位置を検出することと前記金属電極膜を除去することとをドライ窒素などの不活性ガスの雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の薄膜表示素子の検査修正方法。
【請求項６】
発光層の上に形成された金属電極膜と前記発光層の前記金属電極膜と反対の側に形成された透明電極膜とを有する薄膜表示素子の発光の状態を検査して不良箇所を修正する装置であって、
前記薄膜表示素子の金属電極と前記透明電極とに電力を印加して前記発光層を発光させる電力印加手段と、
該電力印加手段により電力が印加された前記薄膜表示素子の発光層の発光の状態を前記金属電極に対して前記透明電極の側から観察して前記発光層で発光していない位置を検出する発光状態観察手段と、
該発光状態観察手段で検出した前記発光層で発光していない位置の情報に基づいて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去する薄膜除去加工手段と
を備えたことを特徴とする薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項７】
前記発光状態観察手段により前記透明電極の側から前記薄膜表示素子を観察して前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記検出した発光層で発光していない位置を光学的に検査して欠陥を検出する光学検出手段を更に備え、前記薄膜除去加工手段は、前記光学検出手段で光学的に検査して検出した欠陥の情報を用いて前記金属電極に前記透明電極と反対の側からレーザを照射して前記発光層で発光していない位置の上方の前記金属電極膜を除去することを特徴とする請求項６記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項８】
前記光学検出手段で光学的に検査して検出した欠陥の情報は、該欠陥の位置情報と該欠陥の大きさの情報とを含むことを特徴とする請求項７記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項９】
前記発光状態観察手段で前記透明電極の側から前記薄膜表示素子を観察して前記発光層で発光していない位置を検出した情報に基づいて前記透明電極の側から前記検出した発光層で発光していない位置を光学的に検査する光学検出手段と、該光学検出手段で前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出した場合には前記薄膜除去加工手段で該検出した異物欠陥の情報を用いて除去加工できる欠陥と判定し、前記光学検出手段で前記発光層で発光していない位置に異物欠陥を検出しなかった場合には修正が不可能な欠陥として判定する欠陥判定手段を更に備えることを特徴とする請求項６記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【請求項１０】
前記電力印加手段と前記発光状態観察手段と前記薄膜除去加工手段とを収容する筐体手段と、該筐体手段の内部をドライ窒素などの不活性ガスで満たすガス供給手段とを更に備えたことを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の薄膜表示素子の検査修正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２６】
【公開番号】特開２０１２−１４６５２９（Ｐ２０１２−１４６５２９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４２３４（Ｐ２０１１−４２３４）
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１２日（２０１１．１．１２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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