JP2009052890A - Apparatus and method for optical measurement, and reliability evaluation system with the apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学測定装置、光学測定方法、及び該装置を備えた信頼性評価システムに係り、特に試料の評価における輝度・色度のばらつき誤差を低減するための光学測定装置、光学測定方法、及び該装置を備えた信頼性評価システムに関する。 The present invention relates to an optical measurement apparatus, an optical measurement method, and a reliability evaluation system including the apparatus, and in particular, an optical measurement apparatus, an optical measurement method, and the like for reducing variation errors in luminance and chromaticity in sample evaluation, And a reliability evaluation system including the apparatus.
従来、例えば有機エレクトロルミネッセンス(organic electroluminescence、有機EL)は、有機物中に注入された電子と正孔の再結合によって生じた励起子によって発光する現象であり、このような発光型の素子は、原理的に発光効率や画質や薄型化、消費電力に関して、例えば表示画面パネル等の活用が期待されている。 Conventionally, for example, organic electroluminescence (organic EL) is a phenomenon in which light is emitted by excitons generated by recombination of electrons and holes injected into an organic material. In particular, with respect to luminous efficiency, image quality, thinning, and power consumption, for example, display screen panels are expected to be used.
このような、有機ELを用いた表示画面パネルの製造過程において、有機層における発光層のホスト、ゲスト材料の混合後の色味を含む発光輝度、有機層の各層における材料判定及び膜厚調整等の有機EL開発における評価工程が必要となり、このような評価工程には、有機EL素子等における発光輝度及び色度、あるいは経時変化に伴う駆動電圧の変化を評価する評価装置が用いられ、量産に伴う有機ELパネル等の評価がなされる。 In the manufacturing process of such a display screen panel using organic EL, the light emitting layer host in the organic layer, the light emission luminance including the color after mixing the guest material, the material judgment and the film thickness adjustment in each layer of the organic layer, etc. An evaluation process in the development of organic EL is required, and in such an evaluation process, an evaluation device that evaluates the change in driving voltage accompanying the light emission luminance and chromaticity in the organic EL element or the like or the change with time is used for mass production. Accompanying organic EL panels and the like are evaluated.
このような評価装置は、例えば、有機ELパネルをステージ上に配設し、この有機ELパネルに定電流を与え、それぞれに取り付けられた測定部(少なくとも発光輝度及び色度を検出する計測手段)によって、有機EL素子の発光輝度及び色度を計測し、サンプルとして作製された有機EL素子特性を計測するものであり、このための評価装置が存在する(例えば、特許文献1参照。)。 In such an evaluation apparatus, for example, an organic EL panel is arranged on a stage, a constant current is applied to the organic EL panel, and measurement units attached to the organic EL panels (measurement means for detecting at least light emission luminance and chromaticity) are provided. Thus, the light emission luminance and chromaticity of the organic EL element are measured, and the characteristics of the organic EL element produced as a sample are measured. There is an evaluation apparatus for this purpose (see, for example, Patent Document 1).
また、有機EL等の信頼性の評価装置は、サンプル(試料)の輝度・色度を測定する際に、サンプルの発光を、等色関数(三刺激値)を基づくフィルタを用いて測定する方法が知られている(等色関数については、例えば非特許文献1等参照。)。 Further, a reliability evaluation apparatus such as an organic EL is a method for measuring light emission of a sample using a filter based on a color matching function (tristimulus value) when measuring the luminance and chromaticity of the sample (sample). (For the color matching function, see, for example, Non-Patent Document 1).
等色関数フィルタは、有機EL、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、FED(Field Emission Display)、及びLED(Light Emitting Diode)の発色特性、ランプ等の発光特性、その他光デバイスの測色用、輝度、色度の面内ムラ、コントラスト評価用に用いられる。 Color matching function filters include organic EL, LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), LED (Light Emitting Diode), and other light emitting characteristics such as lamps, light characteristics, etc. Are used for color measurement, luminance, chromaticity in-plane unevenness, and contrast evaluation.
ここで、等色関数フィルタは、等色関数X,Y,Z用の3つのフィルタ(Xフィルタ、Yフィルタ、Zフィルタ)を用いてCIE(国際照明委員会)等色関数によるR,G,B各色の数値を取得し評価を行う。なお、非特許文献1に示すように、Xフィルタには、2つの頂点が存在するため、波長の違いによりX1フィルタとX2フィルタとに分けることができる。したがって、実際には、CIE等色関数を満たすようなX(X1,X2)フィルタ,Yフィルタ、Zフィルタを用いる。 Here, the color matching function filter uses three filters for the color matching functions X, Y, and Z (X filter, Y filter, Z filter), and R, G, B Obtain numerical values for each color and perform evaluation. As shown in Non-Patent Document 1, since the X filter has two vertices, it can be divided into an X1 filter and an X2 filter depending on the wavelength. Therefore, in practice, an X (X1, X2) filter, a Y filter, and a Z filter that satisfy the CIE color matching function are used.
等色関数フィルタを用いることで、各層の膜厚が異なる任意の多層膜で成膜されるため、受光素子の感度補正等による微妙な波形の補正が自由に行うことができ薄膜設計等が可能となる。 By using a color matching function filter, it can be formed with any multi-layer film with different thicknesses of each layer, so subtle waveform corrections such as sensitivity correction of light receiving elements can be performed freely, and thin film design etc. are possible It becomes.
上述した等色関数フィルタを用いる場合には、光学測定装置内に予め設定されたフィルタを設置して、試料から発光した光をフィルタに通過させ、サンプル発光画像を取得する。ここで、図1は、従来における評価対象画像の取得例を示す図である。 When the color matching function filter described above is used, a preset filter is installed in the optical measurement device, and light emitted from the sample is allowed to pass through the filter to obtain a sample emission image. Here, FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional example of obtaining an evaluation target image.
図1(a)に示す回転フィルタユニット11には、X1、X2、Y、Zのぞれぞれのフィルタ12−1〜12−4が設けられている。ここで、サンプル光を通過する位置にフィルタ12−1〜12−4の何れか1つを、回転フィルタユニット11を回転させる等により位置付け、サンプル光を通過させ、通過させたサンプル光をカメラ等の撮像部により撮影し、更にその撮像部から撮影されたサンプル発光画像を画像表示用のモニタ13上に表示する。
The rotary filter unit 11 shown in FIG. 1A is provided with filters 12-1 to 12-4 for X1, X2, Y, and Z, respectively. Here, any one of the filters 12-1 to 12-4 is positioned at a position where the sample light passes, for example, by rotating the rotary filter unit 11, and the sample light is allowed to pass through. Then, the sample emission image photographed from the imaging unit is displayed on the
また、上述の処理を残りの3つのフィルタに対して順次行い、それぞれの試料のサンプル発光画像を取得する。つまり、従来では、回転ステージ11によりフィルタ12−1〜12−4を回転させ、1フィルタ毎に測定を行っていく。 Further, the above-described processing is sequentially performed on the remaining three filters, and sample emission images of the respective samples are acquired. That is, conventionally, the filters 12-1 to 12-4 are rotated by the rotary stage 11, and measurement is performed for each filter.
また、色度x,y及び輝度Lはそれぞれ「色度x=X/X+Y+Z」、「色度y=Y/X+Y+Z」、「輝度L=Y」として求めることができる。これにより、輝度・色度に対して見た目での評価が可能となる。
ところで、上述した評価装置は、例えば、同一条件及び同一材料によって形成される有機EL素子(試料)が、広域に配列されているような場合や複数個所に存在する場合には、有機EL素子の測定地点(発光部)を1地点毎に計測する必要が生じる。このような計測方法を用いる評価装置においては、全ての測定地点に定電流を供給し、有機EL素子をステージ上に載置し、ステージ等の移動によって予め決定された各測定地点を1地点毎に順次計測するものであった。 By the way, in the evaluation apparatus described above, for example, when organic EL elements (samples) formed by the same conditions and the same material are arranged in a wide area or exist in a plurality of places, It is necessary to measure a measurement point (light emitting unit) for each point. In an evaluation apparatus using such a measurement method, a constant current is supplied to all measurement points, an organic EL element is placed on the stage, and each measurement point determined in advance by moving the stage or the like is set for each point. It was to measure sequentially.
しかしながら、高温になると駆動電圧が低下するとともに発光輝度も低下する傾向にある有機EL素子は、例えば最初の測定地点と、最後の測定地点とは、定電流が与えられる時間が異なり、更に各測定ポイントにおける有機EL素子に電流印加することで温度差が生じる。したがって、同一条件によって計測できなくなり、評価工程における計測データとしては信頼性に欠けるといった問題点を有していた。 However, the organic EL element that tends to decrease the drive voltage and the emission luminance at high temperatures, for example, the time at which a constant current is applied differs between the first measurement point and the last measurement point. A temperature difference is caused by applying a current to the organic EL element at the point. Therefore, the measurement cannot be performed under the same conditions, and there is a problem that the measurement data in the evaluation process is not reliable.
また、上述のような等色関数フィルタは、X1、X2、Y、Zの合計4つが必要となるため、フィルタを回転させながら、1つ毎に測定を行っているために時間がかかり、特に不安定なサンプル(試料)では測定結果にばらつきと誤差が生じてしまっていた。 In addition, since the color matching function filters as described above require a total of four of X1, X2, Y, and Z, it takes time because measurements are performed one by one while rotating the filter. In unstable samples (specimens), variations and errors occurred in the measurement results.
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、試料の評価における輝度・色度のばらつき誤差を低減するための光学測定装置、光学測定方法、及び該装置を備えた信頼性評価システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and includes an optical measurement device, an optical measurement method, and a reliability evaluation system including the device for reducing variation errors in luminance and chromaticity in sample evaluation. The purpose is to provide.
上述の目的を達成するために、本発明は、試料から発光された光源の輝度及び色度を測定するための光学測定装置において、前記試料に測定用の電流を印加することで発光したサンプル光源を光ファイバーから出力させる光源出力部と、前記光源出力部から得られるサンプル光源を、等色関数フィルタを用いて輝度及び色度に対する所定数のサンプル光を取得するためのフィルタ部と、前記フィルタ部から得られるサンプル光を撮像し画像を取得する撮像部とを有し、前記フィルタ部は、入力される前記サンプル光を所定数に分割し、分割したそれぞれの光源に対して異なるフィルタを通過させ、前記撮像部は、複数のサンプル発光画像を同時に撮像することを特徴とする。これにより、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。したがって、試料の測定時の輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a sample light source that emits light by applying a measurement current to the sample in an optical measuring device for measuring the luminance and chromaticity of the light source emitted from the sample. A light source output unit for outputting a sample light source from the optical fiber, a filter unit for obtaining a predetermined number of sample lights with respect to luminance and chromaticity using a color matching function filter as a sample light source obtained from the light source output unit, and the filter unit An imaging unit that captures the sample light obtained from the image and obtains an image, and the filter unit divides the input sample light into a predetermined number and passes different filters for each of the divided light sources. The image pickup unit picks up a plurality of sample light emission images at the same time. Thereby, the measurement time of brightness | luminance and chromaticity can be shortened. Therefore, it is possible to reduce variation errors in luminance and chromaticity when measuring a sample.
更に、前記フィルタ部は、4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して所定の傾きを有する面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることが好ましい。これにより、容易な構成で同時に複数の異なるサンプル光を取得することができる。したがって、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。また、時間経過に伴う温度差等がなく、輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 Further, the filter unit includes a quadrangular pyramid prism, and the prism is provided with a different filter as the color matching function filter on a surface having a predetermined inclination with respect to the optical axis of the input sample light. preferable. Thereby, a plurality of different sample lights can be simultaneously acquired with an easy configuration. Therefore, it is possible to shorten the measurement time of luminance / chromaticity. In addition, there is no temperature difference with the passage of time, and variations in luminance and chromaticity can be reduced.
更に、前記フィルタ部は、4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して垂直な底面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることが好ましい。これにより、容易な構成で同時に複数の異なるサンプル光を取得することができる。したがって、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。また、時間経過に伴う温度差等がなく、輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 Furthermore, it is preferable that the filter unit has a quadrangular pyramid prism, and the prism is provided with different filters as the color matching function filters on the bottom surface perpendicular to the optical axis of the input sample light. Thereby, a plurality of different sample lights can be simultaneously acquired with an easy configuration. Therefore, it is possible to shorten the measurement time of luminance / chromaticity. In addition, there is no temperature difference with the passage of time, and variations in luminance and chromaticity can be reduced.
また本発明は、試料から発光された光源の輝度及び色度を測定するための光学測定方法において、前記試料に測定用の電流を印加することで発光したサンプル光源を光ファイバーから出力させる光源出力ステップと、前記光源出力ステップから得られるサンプル光源を、等色関数フィルタを用いて輝度及び色度に対する所定数のサンプル光を取得するためのフィルタステップと、前記フィルタステップから得られるサンプル光を撮像し画像を取得する撮像ステップとを有し、前記フィルタステップは、入力される前記サンプル光を所定数に分割し、分割したそれぞれの光源に対して異なるフィルタを通過させ、前記撮像ステップは、複数のサンプル発光画像を同時に撮像することを特徴とする。これにより、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。したがって、試料の測定時の輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 The present invention also relates to an optical measurement method for measuring the luminance and chromaticity of a light source emitted from a sample, and a light source output step of outputting a sample light source emitted by applying a measurement current to the sample from an optical fiber. A sample light source obtained from the light source output step, a filter step for obtaining a predetermined number of sample lights for luminance and chromaticity using a color matching function filter, and imaging the sample light obtained from the filter step An imaging step of acquiring an image, wherein the filtering step divides the input sample light into a predetermined number, and passes each of the divided light sources through different filters. A sample emission image is simultaneously captured. Thereby, the measurement time of brightness | luminance and chromaticity can be shortened. Therefore, it is possible to reduce variation errors in luminance and chromaticity when measuring a sample.
更に、前記フィルタステップは、4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して所定の傾きを有する面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることが好ましい。これにより、容易な構成で同時に複数の異なるサンプル光を取得することができる。したがって、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。また、時間経過に伴う温度差等がなく、輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 Further, the filter step includes a quadrangular pyramid prism, and the prism is provided with a different filter as the color matching function filter on a surface having a predetermined inclination with respect to the optical axis of the input sample light. preferable. Thereby, a plurality of different sample lights can be simultaneously acquired with an easy configuration. Therefore, it is possible to shorten the measurement time of luminance / chromaticity. In addition, there is no temperature difference with the passage of time, and variations in luminance and chromaticity can be reduced.
更に、前記フィルタステップは、4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して垂直な底面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることが好ましい。これにより、容易な構成で同時に複数の異なるサンプル光を取得することができる。したがって、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。また、時間経過に伴う温度差等がなく、輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 Furthermore, it is preferable that the filter step has a quadrangular pyramid prism, and the prism is provided with different filters as the color matching function filters on the bottom surface perpendicular to the optical axis of the input sample light. Thereby, a plurality of different sample lights can be simultaneously acquired with an easy configuration. Therefore, it is possible to shorten the measurement time of luminance / chromaticity. In addition, there is no temperature difference with the passage of time, and variations in luminance and chromaticity can be reduced.
また本発明は、前記請求項1乃至3の何れか1項に記載の光学測定装置を備え、試料の信頼性を評価する信頼性評価システムにおいて、少なくとも1つからなる試料からサンプル光源を取得する試料情報取得部と、前記試料に電流を供給する電源部と、前記光学測定装置により得られる前記サンプル発光画像から信頼性評価結果を取得するための評価制御装置と、少なくとも評価結果を表示するモニタとを有することを特徴とする。これにより、評価対象である試料の輝度・色度の測定時間を短縮することができる。したがって、評価対象である試料の測定時の輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 According to another aspect of the present invention, there is provided the optical measurement apparatus according to any one of the first to third aspects, and a sample light source is obtained from at least one sample in a reliability evaluation system for evaluating the reliability of the sample. A sample information acquisition unit; a power supply unit that supplies current to the sample; an evaluation control device for acquiring a reliability evaluation result from the sample emission image obtained by the optical measurement device; and a monitor that displays at least the evaluation result It is characterized by having. Thereby, the measurement time of the brightness | luminance and chromaticity of the sample which is evaluation object can be shortened. Therefore, it is possible to reduce a variation error in luminance and chromaticity at the time of measurement of the sample to be evaluated.
本発明によれば、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。したがって、試料の測定時の輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。 According to the present invention, the measurement time of luminance and chromaticity can be shortened. Therefore, it is possible to reduce variation errors in luminance and chromaticity when measuring a sample.
<本発明の概要>
本発明は、例えば、有機EL素子等の試料(サンプル)の評価における輝度・色度を測定するために、試料に電流を供給することで発光されるサンプル光源を所定数に分割し、分割したサンプル光をそれぞれX1フィルタ、X2フィルタ、Yフィルタ、Zフィルタからなる等色関数フィルタに通過させて4つのフィルタからのサンプル発光画像を同時に取得する。これにより、輝度・色度の測定時間を短縮することができ、試料の測定時の輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。したがって、例えば試料の輝度や色度、電圧、電流、又は時間に対する輝度の劣化率を高精度に測定することができる。
<Outline of the present invention>
In the present invention, for example, in order to measure the luminance and chromaticity in the evaluation of a sample (sample) such as an organic EL element, the sample light source that emits light by supplying current to the sample is divided into a predetermined number and divided. The sample light is passed through color matching function filters each including an X1 filter, an X2 filter, a Y filter, and a Z filter, and sample emission images from the four filters are simultaneously acquired. Thereby, the measurement time of luminance / chromaticity can be shortened, and the variation error of luminance / chromaticity at the time of measuring the sample can be reduced. Therefore, for example, the luminance deterioration rate with respect to the luminance, chromaticity, voltage, current, or time of the sample can be measured with high accuracy.
以下に、上述したような特徴を有する本発明における光学測定装置、光学測定方法、及び該装置を備えた信頼性評価システムを好適に実施した形態について、図面を用いて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments in which an optical measurement apparatus, an optical measurement method, and a reliability evaluation system including the apparatus according to the present invention having the above-described features are suitably implemented will be described in detail with reference to the drawings.
<光学測定装置>
図2は、本発明における光学測定装置の一例を示す図である。図2に示す光学測定装置20は、光源出力部21と、フィルタユニット22と、フィルタ駆動部23と、XYZ補正フィルタ部24と、撮像部25と、制御部26とを有するよう構成されている。
<Optical measuring device>
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an optical measurement apparatus according to the present invention. 2 is configured to include a light
光源出力部21は、輝度や色度の評価を行うためのサンプル光30を出力する。なお、光源出力部21は、例えば光ファイバーを束ねたファイバーバンドル等を用いることができる。フィルタユニット22は、ND(Neutral Density)フィルタ等のフィルタ31を少なくとも1つ(例えば、図2においては4つ)有している。また、各フィルタ31−1〜31−4は、それぞれ異なる量の光を減らして調整する効果を有するフィルタであり、所望する光量のサンプル光がXYZ補正フィルタ部24に入力されるように減光等による調整を行う。また、フィルタ駆動部23は、フィルタユニット22を駆動させ、回転によりフィルタ31−1〜31−4のうち所定のフィルタをサンプル光が通過できるように位置付ける。
The light
また、XYZ補正フィルタ部24は、フィルタユニット22に設けられたフィルタ31を通過したサンプル光30を所定数(本実施形態では4分割)に分割すると同時に、それぞれのサンプル光を上述した等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタ(X1フィルタ、X2フィルタ、Yフィルタ、Zフィルタ)の何れかに通過させる。ここで、XYZ補正フィルタ部24として、例えば4分割する場合には、4角錐プリズムを用いることができる。図3は、XYZ補正フィルタ部の一構成例を示す図である。
In addition, the XYZ
図3では、XYZ補正フィルタ部24の一例として4角錐プリズムを用いている。4角錐プリズムは、入力されたサンプル光30を4分割にさせる。更に、4角錐プリズムは、分割したサンプル光がそれぞれX1フィルタ、X2フィルタ、Yフィルタ、Zフィルタの何れかを通過させるように等色関数フィルタ32−1〜32−4を所定位置に取り付け1度に複数のサンプル発光画像を取得する。
In FIG. 3, a quadrangular pyramid prism is used as an example of the XYZ
なお、等色関数フィルタ32−1〜32−4の取り付け方としては、例えば、図3(a)に示すように、例えば、サンプル光の光軸に対して所定の傾きを有する面(図3(a)における三角形状の面)に等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けてもよく、また光軸に対して垂直な底面(図3(b)における四角形状の面)に等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを、分割した光がそれぞれ通過するような適切な位置に取り付けてもよい。 In addition, as a method of attaching the color matching function filters 32-1 to 32-4, for example, as shown in FIG. 3A, for example, a surface having a predetermined inclination with respect to the optical axis of the sample light (FIG. 3). Different filters as color matching function filters may be attached to the triangular surface in (a), and the color matching function filter on the bottom surface (rectangular surface in FIG. 3B) perpendicular to the optical axis. Alternatively, different filters may be attached at appropriate positions through which the divided lights pass.
なお、取り付ける等色関数フィルタ32−1〜32−4は、4角錐プリズムの所定の面を通過するときの光の形状に合わせ、それよりやや大きな形状とする。 The color matching function filters 32-1 to 32-4 to be attached have a slightly larger shape in accordance with the shape of light when passing through a predetermined surface of the quadrangular pyramid prism.
また、フィルタユニット22に設けられた所定のフィルタ31を通過したサンプル光30は、4角錐プリズムの頂点に光の中心(光軸)がくるように照射することで、サンプル光が4つに等分割することができ、それぞれの等色関数フィルタ32−1〜32−4を通過したサンプル光を取得することができる。
Further, the
また、図2における撮像部25は、XYZ補正フィルタ部24を通過した4つのサンプル光を受光し、各フィルタサンプル発光画像(X1フィルタサンプル発光画像、X2フィルタサンプル発光画像、Yフィルタサンプル発光画像、Zフィルタサンプル発光画像)を取得する。なお、撮像部25は、CCD(Charge Coupled Devices)カメラ等からなる。
2 receives the four sample lights that have passed through the XYZ
また、撮像部25は、取得した画像に対してフォーマット変換や画像分析等の所定の画像処理を行う外部の画像処理装置や、画像を蓄積する蓄積装置、画像等の測定結果を表示するモニタ等に出力してもよく、また撮像部25内部に設けられた記憶部に記憶しておいてもよい。
The
また、図2における制御部26は、光学測定装置20の各構成全体の制御を行う。具体的には、制御部26は、フィルタ駆動部23によりフィルタユニット22に設けた所定のフィルタ31をサンプル光30が通過するように適切な位置に移動させたり、撮像部25により、XYZ補正フィルタ部24を通過した4種類のサンプル光を取得させる等の処理を行う。また、制御部26は、測定結果から、色度x,y及び輝度Lを測定する。具体的には、上述したように、「色度x=X/X+Y+Z」、「色度y=Y/X+Y+Z」、「輝度L=Y」として求めることができる。これにより、輝度・色度に対して見た目での評価が可能となる。
Further, the
ここで、図4は、本実施形態における評価対象画像の取得例を示す図である。図4(a)に示すXYZ補正フィルタ部24には、X1、X2、Y、Zのぞれぞれのフィルタ32−1〜32−4が設けられている。ここで、サンプル光を通過する位置にフィルタ32−1〜32−4を位置付け、サンプル光を通過させ、通過させたサンプル光をカメラ等の撮像部25により撮影し、更にその撮像部25から撮影されたサンプル発光画像を図4(b)に示すような画像表示用のモニタ33上に表示する。
Here, FIG. 4 is a diagram illustrating an example of obtaining the evaluation target image in the present embodiment. The XYZ
したがって、サンプル光源に対してフィルタ32−1〜32−4を全て通過させて、試料(サンプル)のサンプル発光画像(X1フィルタサンプル発光画像、X2フィルタサンプル発光画像、Yフィルタサンプル発光画像、Zフィルタサンプル発光画像)を取得する。したがって、全フィルタの測定を同時に行うことができる。 Therefore, all the filters 32-1 to 32-4 are passed through the sample light source, and the sample emission image of the sample (sample) (X1 filter sample emission image, X2 filter sample emission image, Y filter sample emission image, Z filter) Sample emission image) is acquired. Therefore, all filters can be measured simultaneously.
なお、モニタ33に表示するサンプル発光画像のレイアウトやサンプル発光画像数についてはこの限りではなく、サンプル発光画像数については少なくとも2つが表示されていればよい。
The layout of the sample emission image displayed on the
これにより、同時に各フィルタの測定ができ、時間の経過や温度差、環境等が原因によるばらつき、誤差を低減することができる。また、測定時間を約1/4短縮することができる。 Thereby, each filter can be measured at the same time, and variations and errors due to the passage of time, temperature difference, environment and the like can be reduced. Moreover, the measurement time can be shortened by about 1/4.
なお、上述の光学測定装置20は、例えば信頼性評価システム等に適用することができる。
The above-described
<光学測定装置20を備えた信頼性評価システム>
次に、光学測定装置20を備えた信頼性評価システムについて、図を用いて説明する。図5は、本実施形態における信頼性評価システムの一構成例を示す図である。図5に示す信頼性評価システム40は、一例として有機EL素子が所定の位置に設置されたパネル及び駆動回路等からなり、各有機EL素子をサンプル(試料)として発光時の輝度・色度の評価を行うシステムについて説明するが、本発明における有機ELの信頼性評価システムの適用例は、これに限定されるものではない。
<Reliability evaluation system with
Next, a reliability evaluation system including the
図5に示す信頼性評価システム40は、モニタ41と、評価制御装置42と、分配器43と、少なくとも1つからなる試料情報取得部44−1〜44−nと、電源部45と、上述した光学測定装置20とを有するよう構成されている。また、評価制御装置42は、画像処理部51と、システム制御部52と、通信インタフェース部53と、蓄積部54とを有するよう構成されている。なお、光学測定装置20においては、上述した各部構成をそのまま用いているため、ここでの詳細な説明は省略する。
The
モニタ41は、評価制御装置42から得られる評価結果や実際に撮像部25から取得した画像を表示させる。また、モニタ41には、評価制御装置42からの信頼性評価システム40における評価処理時の開始や終了のメッセージやエラー発生時のメッセージ、光学測定結果等を表示することができる。また、モニタ41にスピーカ等の音声出力機能等を有していてもよく、音声により評価処理の開始や終了、エラー発生等をユーザ等に通知することができる。
The
また、評価制御装置42は、信頼性評価システム40における各構成全体を制御する。具体的には、評価制御装置42における画像処理部51は、撮像部25から得られるフィルタサンプル発光画像からモニタ41に表示するための画像を生成して、モニタ41に出力する。このとき、画像処理部51は、処理した画像を蓄積部54に蓄積してもよく、また、複数時間測定した結果を平均化処理してモニタ41等に出力してもよい。更に、画像処理部51は、システム制御部52からの制御情報に基づいて、評価処理時の開始や終了のメッセージやエラー発生時のメッセージをモニタ41に表示するための処理を行い、モニタ41に出力する。
Further, the
また、システム制御部52は、制御部26に光学測定装置20における光学測定の制御情報を生成して出力したり、撮像部25から取得した画像に対するフォーマット変換や画像分析等の所定の画像処理を画像処理部にさせたり、複数ある試料情報取得部44−1〜44−nのうち、どの試料情報取得部における有機EL素子によって表示を行う有機ELディスプレイパネル及び駆動回路の評価を行うかを少なくとも1つ選択し、その選択による電源部45における電源の分配等の制御を通信ネットワーク部53により分配器43に出力させる等の制御を行う。
Further, the
また、通信ネットワーク部53は、他の機能構成各部との接続を行い、データや制御信号の送受信を可能にする。通信ネットワーク部53は、例えば、USB(Universal Serial Bus)やDVI(Digital Visual Interface)等からなる。また、蓄積部53は、光学測定結果や撮像部25にて撮影した画像等を蓄積する。
In addition, the
分配器43は、評価制御装置42からの制御情報により複数ある試料情報取得部44−1〜44−nのうち、選択された1又は複数の試料情報取得部に対してのみ、処理を実行させるための制御情報を出力する。
The
試料情報取得部44−1〜44−nは、例えば評価対象である有機EL素子等に電流を印加して発光させ、そのサンプル発光を評価対象の有機EL素子の対応する位置に配置させた光ファイバー55により受光して光学測定装置20に出力する。また、電源部45は、試料情報取得部44−1〜44−nの少なくとも1箇所に所定の電流を供給する。
The sample information acquisition units 44-1 to 44-n, for example, apply an electric current to an organic EL element or the like to be evaluated to emit light, and the sample light emission is disposed at a corresponding position of the organic EL element to be evaluated. The light is received by 55 and output to the
なお、有機EL素子の有機薄膜に定電圧を印加して発光させる場合、その発光輝度は、温度変化や経時変化等により大きく変動するが、例えば、定電流を流して発光させる場合には、発光輝度の変動は小さい。そこで、例えば、本実施形態における有機ELディスプレイパネルの駆動回路には定電流回路を設け、各有機EL素子に定電流を供給させる。 In addition, when light is emitted by applying a constant voltage to the organic thin film of the organic EL element, the light emission luminance greatly varies depending on temperature change, change with time, etc. For example, when light is emitted by passing a constant current, light emission The variation in brightness is small. Therefore, for example, a constant current circuit is provided in the drive circuit of the organic EL display panel in the present embodiment, and a constant current is supplied to each organic EL element.
上述した信頼性評価システム40の構成により、評価対象である試料の輝度・色度の測定時間を短縮することができる。したがって、評価対象である試料の測定時の輝度・色度のばらつき誤差を低減することができる。
With the configuration of the
<測定結果例>
次に、従来手法と本発明手法とのシミュレーションによる測定結果の比較例について図を用いて説明する。図6は、従来手法と本発明手法との測定結果の一例を説明するための図である。
<Example of measurement results>
Next, a comparative example of measurement results by simulation between the conventional method and the method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram for explaining an example of measurement results of the conventional technique and the technique of the present invention.
まず、図6(a)に示す測定時間比較においては、従来の測定時間が12秒に対して本実施形態を適用することで測定時間が3秒となり、1/4の時間短縮が実現される。つまり、従来手法の測定では、4種類ある等色関数フィルタの1つの測定が3秒であるため、4つでは12秒測定時間がかかる。しかしながら、本発明手法を適用することで同時に4種類ある等色関数フィルタの測定が可能となるため、1回(点)測定時での測定時間は9秒短縮されることになる。 First, in the measurement time comparison shown in FIG. 6A, by applying this embodiment to the conventional measurement time of 12 seconds, the measurement time is 3 seconds and a time reduction of 1/4 is realized. . That is, in the measurement of the conventional method, since one measurement of the four kinds of color matching function filters is 3 seconds, the measurement time of 12 seconds is four. However, by applying the method of the present invention, it is possible to measure four types of color matching function filters at the same time, so the measurement time for one (point) measurement is shortened by 9 seconds.
また、図6(b)に示す従来の測定精度の検証(シミュレーション測定)においては、ある1つの等色関数フィルタから次の等色関数フィルタに移動する間で、光量が5%減少する光源を測定したと仮定した場合、測定色度xの正しい測定値(理論値)が0.2738に対して、フィルタ4枚移動時測定値は0.2912となり、また測定色度yの正しい測定値が0.2308に対して、フィルタ4枚移動時測定値は0.2333となる。したがって、正しい測定値との測定色度の差(絶対値表示)は、図6(c)に示すように、色度xの測定色度差が0.0174で、色度yの測定色度差が0.0025となる。 In the conventional measurement accuracy verification (simulation measurement) shown in FIG. 6B, a light source whose light amount decreases by 5% while moving from one color matching function filter to the next color matching function filter is used. Assuming measurement, the correct measurement value (theoretical value) of measurement chromaticity x is 0.2738, the measurement value when moving four filters is 0.2912, and the correct measurement value of measurement chromaticity y is In contrast to 0.2308, the measured value when moving four filters is 0.2333. Therefore, as shown in FIG. 6C, the measured chromaticity difference (absolute value display) from the correct measured value is the measured chromaticity difference of chromaticity x of 0.0174 and the measured chromaticity of chromaticity y. The difference is 0.0025.
ここで、有機EL信頼性評価装置は、確度が0.005以下に収まることが仕様となっているため、条件を満たしていない。つまり、光量が変化する光源の測定時では、従来の等色関数フィルタを回転させて測定する手法では、測定時間が長いため、確度が仕様に満たない場合が考えられる。 Here, the specification of the organic EL reliability evaluation apparatus does not satisfy the condition because the accuracy is within 0.005 or less. That is, at the time of measuring a light source in which the amount of light changes, the conventional method of measuring by rotating the color matching function filter may take a long measurement time, and the accuracy may not meet the specification.
そこで、本発明手法により、例えば4角錐プリズムを使用して1回でフィルタ4枚の測定を同時に行うことで、測定時間を短縮して測定を行い測定色度の確度を上げることができる。 Therefore, according to the technique of the present invention, for example, by using a quadrangular pyramid prism to simultaneously measure four filters at a time, the measurement time can be shortened and the measurement chromaticity can be improved.
上述したように本発明によれば、輝度・色度の測定時間を短縮することができる。したがって、試料の測定時の輝度・色度のばらつき誤差を低減することができ、例えば試料の輝度や色度、電圧、電流、又は時間に対する輝度の劣化率を高精度に測定することができる。なお、本発明における光学測定装置は、例えば、有機ELの他にもLCD、PDP、FED、及びLEDの発色特性、ランプ等の発光特性、その他光デバイスの測色用、輝度、色度の面内ムラ、コントラスト評価用の測定装置として適用することができる。 As described above, according to the present invention, the measurement time of luminance and chromaticity can be shortened. Therefore, it is possible to reduce a variation error in luminance and chromaticity at the time of measuring the sample. For example, it is possible to measure the luminance deterioration rate with respect to the luminance and chromaticity, voltage, current, or time of the sample with high accuracy. The optical measuring apparatus according to the present invention includes, for example, color development characteristics of LCDs, PDPs, FEDs, and LEDs in addition to organic EL, light emission characteristics of lamps, and other aspects for colorimetry of optical devices, brightness, and chromaticity. It can be applied as a measuring device for internal unevenness and contrast evaluation.
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be changed.
11 回転フィルタユニット
12,31 フィルタ
13,33,41 モニタ
20 光学測定装置
21 光源出力部
22 フィルタユニット
23 フィルタ駆動部
24 XYZ補正フィルタ部
25 撮像部
26 制御部
32 等色関数フィルタ
40 信頼性評価システム
42 評価制御装置
43 分配器
44 試料情報取得部
45 電源部
51 画像処理部
52 システム制御部
53 通信インタフェース部
54 蓄積部
55 光ファイバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rotation filter unit 12, 31
Claims (7)
前記試料に測定用の電流を印加することで発光したサンプル光源を光ファイバーから出力させる光源出力部と、
前記光源出力部から得られるサンプル光源を、等色関数フィルタを用いて輝度及び色度に対する所定数のサンプル光を取得するためのフィルタ部と、
前記フィルタ部から得られるサンプル光を撮像し画像を取得する撮像部とを有し、
前記フィルタ部は、入力される前記サンプル光を所定数に分割し、分割したそれぞれの光源に対して異なるフィルタを通過させ、前記撮像部は、複数のサンプル発光画像を同時に撮像することを特徴とする光学測定装置。 In an optical measurement device for measuring the luminance and chromaticity of a light source emitted from a sample,
A light source output unit for outputting a sample light source emitted by applying a measurement current to the sample from an optical fiber;
A sample light source obtained from the light source output unit, a filter unit for acquiring a predetermined number of sample lights for luminance and chromaticity using a color matching function filter;
An imaging unit that captures the sample light obtained from the filter unit and acquires an image;
The filter unit divides the input sample light into a predetermined number, passes each of the divided light sources through different filters, and the imaging unit captures a plurality of sample light emission images at the same time. Optical measuring device.
4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して所定の傾きを有する面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることを特徴とする請求項1に記載の光学測定装置。 The filter unit is
2. A quadrangular pyramid prism, wherein the prism is provided with a different filter as the color matching function filter on a surface having a predetermined inclination with respect to the optical axis of the input sample light. The optical measuring device described.
4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して垂直な底面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることを特徴とする請求項1に記載の光学測定装置。 The filter unit is
2. The optical according to claim 1, further comprising a quadrangular pyramid prism, wherein the prism is provided with a different filter as the color matching function filter on a bottom surface perpendicular to the optical axis of the input sample light. measuring device.
前記試料に測定用の電流を印加することで発光したサンプル光源を光ファイバーから出力させる光源出力ステップと、
前記光源出力ステップから得られるサンプル光源を、等色関数フィルタを用いて輝度及び色度に対する所定数のサンプル光を取得するためのフィルタステップと、
前記フィルタステップから得られるサンプル光を撮像し画像を取得する撮像ステップとを有し、
前記フィルタステップは、入力される前記サンプル光を所定数に分割し、分割したそれぞれの光源に対して異なるフィルタを通過させ、前記撮像ステップは、複数のサンプル発光画像を同時に撮像することを特徴とする光学測定方法。 In an optical measurement method for measuring the luminance and chromaticity of a light source emitted from a sample,
A light source output step for outputting a sample light source emitted by applying a current for measurement to the sample from an optical fiber;
A sample light source obtained from the light source output step, a filter step for acquiring a predetermined number of sample lights for luminance and chromaticity using a color matching function filter;
An imaging step of imaging the sample light obtained from the filter step and acquiring an image,
The filter step divides the input sample light into a predetermined number and passes the divided light sources through different filters, and the imaging step captures a plurality of sample light emission images simultaneously. Optical measurement method.
4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して所定の傾きを有する面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることを特徴とする請求項4に記載の光学測定方法。 The filtering step includes
5. The apparatus according to claim 4, further comprising a quadrangular pyramid prism, wherein the prism has different filters as the color matching function filters on a surface having a predetermined inclination with respect to an optical axis of the input sample light. The optical measurement method described.
4角錐プリズムを有し、前記プリズムは、入力される前記サンプル光の光軸に対して垂直な底面に前記等色関数フィルタとしてそれぞれ異なるフィルタを取り付けることを特徴とする請求項4に記載の光学測定方法。 The filtering step includes
5. The optical system according to claim 4, further comprising a quadrangular pyramid prism, wherein the prism is provided with a different filter as the color matching function filter on a bottom surface perpendicular to the optical axis of the input sample light. Measuring method.
少なくとも1つからなる試料からサンプル光源を取得する試料情報取得部と、
前記試料に電流を供給する電源部と、
前記光学測定装置により得られる前記サンプル発光画像から信頼性評価結果を取得するための評価制御装置と、
少なくとも評価結果を表示するモニタとを有することを特徴とする信頼性評価システム。 A reliability evaluation system comprising the optical measurement apparatus according to any one of claims 1 to 3 and evaluating the reliability of a sample.
A sample information acquisition unit for acquiring a sample light source from at least one sample;
A power supply for supplying current to the sample;
An evaluation control device for obtaining a reliability evaluation result from the sample emission image obtained by the optical measurement device;
A reliability evaluation system comprising: a monitor that displays at least an evaluation result.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007217017A JP2009052890A (en) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | Apparatus and method for optical measurement, and reliability evaluation system with the apparatus |
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| JP (1) | JP2009052890A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015132594A (en) * | 2013-06-19 | 2015-07-23 | 株式会社リコー | Measuring apparatus, measuring system, and measuring method |
| CN112798235A (en) * | 2021-03-19 | 2021-05-14 | 武汉精测电子集团股份有限公司 | Method and device for detecting micro or miniature defects |
| CN119437651A (en) * | 2024-10-16 | 2025-02-14 | 深圳市鑫信腾科技股份有限公司 | Screen optical detection method, detection device, electronic device and readable storage medium |
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2007
- 2007-08-23 JP JP2007217017A patent/JP2009052890A/en active Pending
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