(57)【要約】  フィルタの種別毎のリーク光の検出時のリーク光の透過条件と、リペアに用いるレーザ光の透過条件との条件バラツキを少なくできる、フィルタ付有機ＥＬデバイス及びそのリペア方法を提供する。フィルタ付有機ＥＬデバイスは、光を外部に取り出す側の第１の電極と、前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、を備える。
2010061591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を外部に取り出す側の第１の電極と、
前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、
前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、
前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、
を備える、フィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記特定波長吸収膜は、前記フィルタと前記第１の電極との間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記ＥＬ層との間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極の表面に塗布された膜である、請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項５】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することで前記ＥＬ層から発生するリーク光を透過させることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項６】
光を外部に取り出す側の第１の電極と、前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、を備えるフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加して前記ＥＬ層から発生するリーク光の発生箇所を検出するステップと、
検出した前記リーク光の発生箇所に対して、４００〜７００ｎｍの範囲外の波長であって、前記特定波長吸収膜で４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率より透過率が低い前記特定波長範囲のレーザ光を照射して、前記リーク光の発生箇所のリペアを行うステップと、
を含むことを特徴とするフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項７】
前記特定波長吸収膜は、前記フィルタと前記第１の電極との間に設けられたことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項８】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記ＥＬ層との間に設けられたことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項９】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極の表面に塗布された膜であることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項１０】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することで発生したリーク光を透過させることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子からなるフィルタ付有機ＥＬデバイス及びそのリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置として有機ＥＬディスプレイが有用視されている。有機ＥＬディスプレイは、低電圧駆動、自発光、高速応答などの特徴を持つ有機ＥＬ素子から形成される。この有機ＥＬディスプレイは自発光型であるため、液晶ディスプレイで必要とされるバックライトが不要であり、製品の薄型化，低消費電力化，低コスト化などが可能であるとされている。【０００３】
ここで、有機ＥＬディスプレイの構造を簡単に説明する。
図６は、従来の有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略断面図である。図６において、ガラス基板１の上に、陽極２，ＥＬ層３，陰極４の順に各要素が形成されている。ＥＬ層３は、電圧印加、あるいは紫外光などの外部エネルギーを供給されると発光する機能を有した有機化合物を含む。そして、外部エネルギーを供給されることで、赤色，緑色，および青色のいずれかの発光色に発光する。また、これらに加え、ディスプレイとしての発色性を上げるために、カラーフィルタ５を使用する場合もある。図６に示すようにして、有機ＥＬディスプレイ６が構成される。【０００４】
続いて、この有機ＥＬディスプレイ６の発光について説明する。２つの電極間（陽極２と陰極４の間）に直流電圧を印加すると、ＥＬ層３に正孔７と電子８が供給される。ＥＬ層３で正孔７と電子８が結合を起こして発生するエネルギーによりＥＬ層３に含まれる有機化合物の電子が励起され、励起された電子が基底状態になる時に外部にエネルギーを光として放出することによりＥＬ層３は発光する。このため、ＥＬ層３の均一な発光を行うには、正孔７と電子８とがＥＬ層３に均等に供給されることが必要である。【０００５】
この陽極２と陰極４の間隔Ｌは約１μｍと非常に狭く、微細な構造となっている。そのため、電極（陽極２や陰極４）の厚さの不均一性がある場合や異物９が電極間に挟み込まれた場合に、有機ＥＬディスプレイ６の製造過程において、ＥＬ層３の膜厚が不均一になる箇所が発生することがある。この場合、ＥＬ層３の膜厚が薄い部分は電気抵抗が低くなるため、正孔７と電子８とが積極的に供給されてリーク電流となり、ＥＬ層３の発光が不均一になり、不均一画素となる。【０００６】
また、異物９が大きい場合には、異物９の噛みこみなどによって陽極２と陰極４とが完全に導通（短絡）し、ＥＬ層３において正孔７と電子８の結合が起きなくなってＥＬ層３の発光がおこらず、不点灯画素（以下、滅点と称する。）となる。【０００７】
不均一画素や滅点が有機ＥＬディスプレイ６内で多数発生すると、ディスプレイとしての画質や表示品質が著しく低くなるため、製品として出荷できない。そのため、不均一発光画素や滅点を発見してリペアする必要がある。このリペア方法としては、まず、有機ＥＬディスプレイに逆バイアス電圧を印加した時に発生する微弱リーク光を検出し、次いで、それらの周辺の電極を焼き切る方法がある。【０００８】
このような逆バイアス電圧を印加して発生した微弱リーク光を、カラーフィルタを介して検出する場合について、図７を用いて説明する。【０００９】
図７は、従来のカラーフィルタを介した微弱リーク光検出の概念図である。図７において、ガラス基板１上の陽極２と陰極４とに、電源１０で逆バイアス電圧を印加した場合、電流リーク発生箇所１１からリーク光１２が発生する。このリーク光１２は、カラーフィルタ５を通過した後に、微弱光検出カメラ１３で検出される。カラーフィルタ付の有機ＥＬディスプレイ６のリーク光の検出は、赤色，緑色，青色の各カラーフィルタを介した画素（以下、赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素と称する。）に対して行われる。【００１０】
次に、カラーフィルタによる光透過特性に関して、詳しく述べる。仮に、赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素のそれぞれについて、陽極と陰極，ＥＬ層，ガラス基板，電源が同じであったとする。さらに、同一の逆バイアス電圧を印加した場合に、赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素のそれぞれにおける電流リーク発生箇所の面積とリーク光強度とが、それぞれの画素で全く同一であると仮定する。この場合でも、赤カラーフィルタ，緑カラーフィルタ，青カラーフィルタとでは光の透過特性が異なるため、それぞれのカラーフィルタを通過したリーク光では、光強度やスペクトルが異なってくる。【００１１】
ここで、赤カラーフィルタ，緑カラーフィルタ，青カラーフィルタの透過特性を液晶用カラーフィルタの事例にて説明する。
図８（ａ）は、非特許文献１のトプティカルの分光透過特性を示す図であり、図８（ｂ）は、非特許文献１のトプティカルのＣＩＥ色度を示す図である。また、図９は、非特許文献１のカラーフィルタ用顔料分散型レジストの分光透過特性を示す図である。【００１２】
図８（ａ）に示すように、ディスプレイ用のカラーフィルタは、透過させる波長近辺に関してはスペックが厳密であるが、それ以外の部分では特性がまちまちである。ＥＬ層からの微弱発光は、電流リークにより引き起こされるため、特許文献１に開示されているように、近赤外線領域までを含んだスペクトルを有している。そのため、波長が長い領域での特性が重要である。図８（ａ），（ｂ）、図９における最大波長７００ｎｍで比較すると、図８（ａ）のトプティカルは、Ｇ（緑色）よりＢ（青色）の透過率が大きく、図９のカラーフィルタ用顔料分散型レジストでは、Ｂ（青色）よりＧ（緑色）の透過率が大きい。なお、どちらも、波長７００ｎｍではＲ（赤色）の透過率が、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）のそれよりも大きくなっている。【００１３】
さらに、前述の方法で検出した不良箇所（不均一画素、滅点）を、レーザを用いてリペアする際は、カラーフィルタの分光透過特性によって影響を受ける。これは、不良箇所が赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素のいずれであるかにより、レーザを照射した際の透過特性が大きく異なることに起因する。例えば、レーザの波長がＹＡＧ２倍波（５３２ｎｍ）であった場合、カラーフィルタの透過特性が図９の特性であっても、Ｒ（赤色）とＢ（青色）より、Ｇ（緑色）の透過率が大きくなる。従って、図８（ａ），（ｂ）の特性で説明すると、緑カラーフィルタを通過したレーザの強度は強いが、赤カラーフィルタを通過したレーザの強度と青カラーフィルタを通過したレーザの強度は低くなる。また、緑カラーフィルタはレーザ吸収量が少ないが、赤カラーフィルタと青カラーフィルタはレーザ吸収量が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−３２３０３２号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】「‘９４液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルスの市場」、株式会社シーエムシー、１９９４年６月２０日（第１刷発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前記従来方法では、赤カラーフィルタ，緑カラーフィルタ，青カラーフィルタで光の透過特性が異なるため、カラーフィルタの種別毎でリーク光の強度や焦点が異なり、一括で高速検査することが困難である。それと共に、フィルタ種別毎でリペアに用いるレーザ光の透過吸収量が異なり、カラーフィルタの種別毎にリペア難易度が変化する。【００１７】
そこで、本発明の目的は、前記従来の課題を解決するもので、フィルタの種別毎のリーク光の検出時のリーク光の透過条件と、リペアに用いるレーザ光の透過条件との条件バラツキを少なくできる、フィルタ付有機ＥＬデバイス及びそのリペア方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係るフィルタ付有機ＥＬデバイスは、光を外部に取り出す側の第１の電極と、
前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、
前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、
前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、
を備える。【００１９】
また、本発明に係るフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法は、光を外部に取り出す側の第１の電極と、前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、を備えるフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加して前記ＥＬ層から発生するリーク光の発生箇所を検出するステップと、
検出した前記リーク光の発生箇所に対して、４００〜７００ｎｍの範囲外の波長であって、前記特定波長吸収膜で４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率より透過率が低い前記特定波長範囲のレーザ光を照射して、前記リーク光の発生箇所のリペアを行うステップと、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カラーフィルタの種別毎の影響が少ないリーク光検出、及びリペアレーザ加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア装置の概略構成図である。
【図３】実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア方法のフローチャートである。
【図４】（ａ）は、実施の形態１における特定波長範囲が１０００ｎｍ以上であるカラーフィルタの透過特性を示す図であり、（ｂ）は、実施の形態１における特定波長範囲が４００ｎｍ以下であるカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図５】実施の形態１のＲＧＢの３画素の構造の概略断面図である。
【図６】従来の有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略図である。
【図７】従来のカラーフィルタを介した微弱リーク光検出の概念図である。
【図８】（ａ）は、非特許文献１のトプティカルの分光透過特性を示す図であり、（ｂ）は、非特許文献１のトプティカルのＣＩＥ色度を示す図である。
【図９】非特許文献１のカラーフィルタ用顔料分散型レジストの分光透過特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬデバイス及びそのリペア方法について、添付図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態の説明において、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
＜有機ＥＬディスプレイ＞
図１は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略断面図である。図１において、この有機ＥＬディスプレイでは、ガラス基板１の上に、透明電極である陽極２，ＥＬ層３，反射電極である陰極４の順に各要素が形成されている。ＥＬ層３は、電圧印加、あるいは紫外光などの外部エネルギーを供給されると発光する機能を有する有機化合物を含む。そして、ＥＬ層３は、外部エネルギーを供給されることで、赤色，緑色，青色のいずれかの発光色に発光する。これらに加え、ディスプレイとしての発色性を上げるために使用している特定波長透過カラーフィルタ１４を備えている。さらに、特定波長透過カラーフィルタ１４と陰極４との間に、特定波長吸収膜１５を備えている。このようにして、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１６が構成される。
【００２４】
本実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイおいては、特定波長吸収膜１５は、可視光（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）域外の特定波長範囲の透過率が可視光の波長（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の透過率よりも低い特性を有する。また、特定波長吸収膜は、陽極と陰極との間に電圧を印加することでＥＬ層から発生するリーク光を透過させる。例えば、リーク光は、波長７００ｎｍ以上の範囲にも及ぶので、波長７００ｎｍ以上の範囲のリーク光を検出する場合には、特定波長吸収膜１５は、波長７００ｎｍ以上のリーク光を透過させる特性を有することが必要とされる。これによって特定波長吸収膜１５を介してリーク光を透過させて不良箇所を検出できる。その後、リーク光が検出された不良箇所の特定波長吸収膜１５に可視光域外の特定波長範囲のレーザ光を照射することで、特定波長吸収膜１５でレーザ光を吸収し、加熱された特定波長吸収膜１５の周辺についてリペアを行うことができる。
【００２５】
前述のそれぞれの構成は、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１６で用いられる赤フィルタ画素（Ｒ），緑フィルタ画素（Ｇ），青フィルタ画素（Ｂ）に対応して３種類存在する。具体的には、赤フィルタ画素（Ｒ）に対しては、陽極（赤フィルタ画素）２Ｒ，ＥＬ層（赤フィルタ画素）３Ｒ，陰極（赤フィルタ画素）４Ｒ，特定波長透過カラーフィルタ（赤フィルタ画素）１４Ｒ，特定波長吸収膜（赤フィルタ画素）１５Ｒが存在する。また、緑フィルタ画素（Ｇ）に対しては、陽極（緑フィルタ画素）２Ｇ，ＥＬ層（緑フィルタ画素）３Ｇ，陰極（緑フィルタ画素）４Ｇ，特定波長透過カラーフィルタ（緑フィルタ画素）１４Ｇ，特定波長吸収膜（緑フィルタ画素）１５Ｇが存在する。また、青フィルタ画素（Ｂ）に対しては、陽極（青フィルタ画素）２Ｂ，ＥＬ層（青フィルタ画素）３Ｂ，陰極（青フィルタ画素）４Ｂ，特定波長透過カラーフィルタ（青フィルタ画素）１４Ｂ，特定波長吸収膜（青フィルタ画素）１５Ｂが存在する。
【００２６】
本実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイでは、上記特定波長吸収膜１５を用いて、特定波長透過カラーフィルタ１４の種別毎の影響が少ないリーク光検出およびリペアレーザ加工を可能とする。
【００２７】
＜リペア装置＞
次に、図１の有機ＥＬディスプレイのリペア装置について、図２と図３を用いて説明する。なお、ここでの有機ＥＬディスプレイのリペアには、不良箇所のリーク光検出とリペアレーザ加工とを含む。
【００２８】
図２は、実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア装置の概略構成図である。実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア装置は、移動機構１７、電圧印加手段１８、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９、可視域外波長レーザ照射手段２０を備える。図２において、特定波長透過カラーフィルタ付の有機ＥＬディスプレイ１６は、移動機構１７に載置され、移動機構１７上を移動する。電圧印加手段１８によって有機ＥＬディスプレイ１６に電圧を印加する。波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９によって波長７００ｎｍ以上の光線を検出する。可視域外波長レーザ照射手段２０によって可視光の波長（４００〜７００ｎｍ）以外の波長のレーザを照射する。
【００２９】
図３は、実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア方法のフローチャートである。
（ａ）図３において、まず、有機ＥＬディスプレイ１６に対して電圧印加手段１８から逆バイアス電圧を印加する（ステップＳ１）。
（ｂ）続いて、逆バイアス電圧を印加することによって有機ＥＬディスプレイ１６から発生する７００ｎｍ以上の波長のリーク光を、７００ｎｍ以上波長光線検出手段１９で検出する（ステップＳ２）。
（ｃ）続いて、移動機構１７で有機ＥＬディスプレイ１６を移動させながら、ディスプレイの全面に対してステップＳ２でのリーク光検査を行い、リーク光の発生箇所（すなわち、不良箇所）を調べる検査を行う。そして、リーク光の発生箇所が特定できた場合は、そのリーク光の発生箇所が可視域外波長レーザ照射手段２０のレーザ光の光軸上に重なるように、移動機構１７を用いて有機ＥＬディスプレイ１６を移動させる（ステップＳ３）。
（ｄ）続いて、そのリーク光発生箇所に可視域外波長レーザ照射手段２０から４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長のレーザ光を照射することで、リーク光の発生箇所のリペアを行う（ステップＳ４）。
【００３０】
本実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア方法においては、特定波長吸収膜１５として、可視光（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）域外の特定波長範囲の透過率が可視光の波長（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の透過率よりも低い特性を有するものを用いている。そのため、可視光域外の特定波長範囲のレーザ光を照射することで、特定波長吸収膜１５においてレーザ光を吸収し、加熱された特定波長吸収膜１５の周辺についてリペアを行うことができる。
【００３１】
このとき、特定波長吸収膜１５が１０００ｎｍ以上の特定波長範囲の近赤外線波長の光を吸収する膜である場合は、リペア用のレーザ光の波長には、例えば１０６４ｎｍなどの近赤外波長を用いる必要がある。また、特定波長吸収膜１５が４００ｎｍ以下の特定波長範囲の紫外波長の光を吸収する膜の場合は、例えば３５５ｎｍや２６６ｎｍ等の紫外波長を用いる必要がある。これらの波長を用いる理由については、後述する。
【００３２】
なお、ここで、３つの色（赤色，緑色，青色）の画素の特定波長吸収膜１５の特性が７００〜１０００ｎｍの波長範囲でそろっている場合には、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９のリーク光検出の波長領域を７００ｎｍ以上の範囲に代えて７００〜１０００ｎｍの波長範囲とすることで、特定波長透過カラーフィルタ１４の色種別の違いに影響されないリーク光検出が可能となる。また、下限値の７００ｎｍであるが、特定波長透過カラーフィルタ１４が最低限保証すべき長波長側の最短波長で設定している。なお、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９の検出波長領域が長ければ長いほど、総量としてのリーク光量もアップするという利点がある。ただし、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９のコストパフォーマンスや、可視域外波長レーザ照射手段２０との波長の関係もあるため、実際の適用は、検出時間も含めて、それらのバランスを考慮した構成とする必要がある。例えば、７００ｎｍ未満の波長を吸収し低減させる光学フィルタと近赤外線まで感度のあるＣＣＤカメラとの組み合わせで、ローコストに波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９が実現できる。なお、長波長側の感度限界であるが、通常のＣＣＤカメラは近赤外領域では長波長であるほど感度が低いので、ＣＣＤカメラの波長毎の量子特性で決まってくる。
【００３３】
＜レーザ光照射によるリペア方法＞
ここで、レーザ光照射によるリペア方法について説明する。
リペアの際は、図１において、特定波長吸収膜１５，陰極４，ＥＬ層３，陽極２のいずれかを狙って、可視域外波長レーザ照射手段２０からレーザ光を照射する。この場合、特定波長吸収膜１５は、照射されるレーザ光を吸収しやすい特性をもっているため、特定波長吸収膜１５で特定波長範囲のレーザ光が吸収され、特定波長吸収膜１５が発熱する。この熱を用いて、陰極４（パターン１）、または、陰極４とＥＬ層３（パターン２）、または、陰極４とＥＬ層３と陽極２（パターン３）、のいずれかの組合せを加工する。これによって不良箇所をリペアできる。
【００３４】
なお、前述のパターン１〜３のみが加工され、かつ、その上下層は加工されないように制御することで、より高精度なリペアを行うことができる。そのために、レーザ加工プロセスや製造装置のパラメータ等を適宜調整し、特定波長吸収膜１５の厚みを最適化しておくことが望ましい。また、可視域外波長レーザ照射手段２０におけるレーザ光のパルス幅，パワー，波長，特定波長吸収膜１５の加工特性などの因子に基づいて特定波長吸収膜１５の厚みの最適値は異なってくるが、可視域外波長レーザ照射手段２０における焦点深度は、厚みの一つの目安として用いることができる。
【００３５】
ここで、可視域外波長レーザ照射手段２０の集光手段が、顕微鏡用の対物レンズであったとする。対物レンズ単体の焦点深度を、一般的な公式である、±（波長÷（２×対物レンズ開口数の２乗））とし、仮に開口数を０．４とすると、波長１０６４ｎｍでは±３．３μｍ、波長３５５ｎｍでは±１．１μｍとなる。ちなみに、有機ＥＬディスプレイ１６においては、陽極２と陰極４との距離Ｌは約１μｍレベルとなっており、オーダーとしては近しい値となる。この陽極２と陰極４との距離と、特定波長吸収膜１５の厚みを加えた値が前述の（パターン３）の加工厚み狙いであり、レーザ光の焦点深度を目安に、可視域外波長レーザ照射手段２０からのレーザ光のパルス幅，パワー，波長，特定波長吸収膜１５の加工特性なども加味して、相関を取って最適化を図ることで、より高精度なリペアを行うことができる。
【００３６】
＜特定波長吸収膜について＞
ここで、特定波長吸収膜１５について詳しく説明する。まず、特定波長吸収膜１５の特性を説明するために、波長毎の透過特性について考察する。
図４（ａ）は、実施の形態１における特定波長が１０００ｎｍ以上であるカラーフィルタの透過特性を示す図であり、図４（ｂ）は、実施の形態１における特定波長が４００ｎｍ以下のカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【００３７】
図４（ａ）において、それぞれの線は、近赤外透過の赤カラーフィルタ透過波長特性２１，近赤外透過の緑カラーフィルタ透過波長特性２２，近赤外透過の青カラーフィルタ透過波長特性２３，１０００ｎｍ以上の特定波長吸収膜の透過波長特性２４，１０６４ｎｍのＹＡＧ基本波２５を示す。また、領域Ａはリーク光検出波長域であり、領域Ｂはリペアレーザ照射波長域である。
図４（ｂ）において、それぞれの線は、近赤外透過の赤カラーフィルタ透過波長特性２６，近赤外透過の緑カラーフィルタ透過波長特性２７，近赤外透過の青カラーフィルタ透過波長特性２８，紫外波長の特定波長吸収膜の透過波長特性２９，２６６ｎｍのＹＡＧ４倍波３０，３５５ｎｍのＹＡＧ３倍波３１を示す。また、領域Ｃはリーク光検出波長域であり、領域Ｄはリペアレーザ照射波長域である。
【００３８】
本実施の形態の特定波長吸収膜１５として、図４（ａ）に示す１０００ｎｍ以上の近赤外線波長を吸収する膜を用いる。すなわち、特定波長吸収膜（赤フィルタ画素）１５Ｒ，特定波長吸収膜（緑フィルタ画素）１５Ｇ，特定波長吸収膜（青フィルタ画素）１５Ｂが、１０００ｎｍ以上の近赤外線波長を吸収する膜を用いる。
【００３９】
本実施の形態において、ＥＬ層（赤フィルタ画素）３Ｒ，ＥＬ層（緑フィルタ画素）３Ｇ，ＥＬ層（青フィルタ画素）３Ｂから、不良画素がある場合に発せられるリーク光について考えると、図４（ａ）に示す通り、７００〜１０００ｎｍの光は、全ての色（赤色，緑色，青色）において特定波長透過カラーフィルタ１４，特定波長吸収膜１５を透過する。仮に、７００〜１０００ｎｍの波長領域において全ての色で透過率が同じであった場合、リーク光の強度とスペクトルは、全ての色において同一となる。
【００４０】
１０００ｎｍ以上の波長領域において考えると、例えば、１０６４ｎｍのＹＡＧ基本波２５では、図４（ａ）に示すように、近赤外透過のカラーフィルタ透過波長特性２１〜２３は透過率が高いが、１０００ｎｍ以上波長吸収膜の透過波長特性２４（特定波長吸収膜１５）の透過率は低い。
【００４１】
一方、特定波長吸収膜１５が４００ｎｍ以下の紫外波長を吸収する膜の場合について、図４（ｂ）を用いて説明する。
まず、不良箇所がある場合に、ＥＬ層３から発せられるリーク光検出の際には、特定波長透過カラーフィルタ１４，特定波長吸収膜１５は、図４（ａ）に示す通り、７００〜１０００ｎｍの光は特定波長透過カラーフィルタ１４の全種別にて透過する。仮に７００〜１０００ｎｍにて特定波長透過カラーフィルタ１４の全種別で透過率が全て同じであった場合、７００〜１０００ｎｍの波長領域において、リーク光の強度とスペクトルは、同一となる。また、４００ｎｍ以上の紫外波長領域では、図４（ｂ）に示すように、例えばＹＡＧ３倍波３１とＹＡＧ４倍波３０について、特定波長透過カラーフィルタ１４では透過率が高いが、特定波長吸収膜１５では透過率が低くなる。
【００４２】
ここで、特定波長透過カラーフィルタ１４、特定波長吸収膜１５において、「特定波長の光を透過させる」という定義について説明する。
図８及び図９を用いて、実際のカラーフィルタの透過率について述べる。特定波長透過カラーフィルタ１４が最低限保証すべき長波長側の最短波長である７００ｎｍでの透過率を見る。ここでは、赤色（Ｒ）は透過率が高く、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）は透過率が低い。図８（ａ）のグラフを読み取ると、緑色（Ｇ），青色（Ｂ）とも７００ｎｍでの透過率は１０％以下であり、図９のグラフを読み取ると、緑色（Ｇ），青色（Ｂ）とも７００ｎｍでの透過率は１５％以下程度であることがわかる。これらを踏まえ、特定波長透過カラーフィルタ１４と特定波長吸収膜１５との透過率の積が１５％より低い場合に、透過率が低いということになる。
【００４３】
これに対し上記の透過率に対して優位差を持って超える透過率を有する場合には、透過すると定義する。例えば、７００ｎｍにおいて、特定波長透過カラーフィルタ１４Ｇの透過率が５０％で、特定波長吸収膜１５Ｇの透過率が５０％である場合、積を取ると２５％となる。単体での透過率５０％は充分透過しているとみなすこともできることを考慮すると、透過率１５％を基準として、２つのフィルタの積で優位差を持って超える透過率の値について、「特定波長を透過する」という定義は、決して非現実的な定義ではないものと考える。さらに言えば、図８と図９に示すカラーフィルタはこの定義にあてはまらないことは言うまでもない。さらに後述するレーザ照射目的で、特定波長透過カラーフィルタ１４と、特定波長吸収膜１５の透過率が低くなっている波長領域については、当然、透過率の積を取ったときのこの定義は当てはまらない。
【００４４】
＜ＲＧＢ３画素の構造＞
ここで、本実施の形態の構成におけるＲＧＢの３画素の構造について補足する。
図５は、実施の形態１のＲＧＢの３画素の構造の概略拡大図である。図５に示すように、ＲＧＢ（赤色，緑色，青色）のそれぞれについて、前述の図１に示した構造を備えている。ここでは、例えば隔壁等の構造については、簡略化のために省略しているが、図５に示すような構造がディスプレイ全面に構成されることで、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１６を形成する。
なお、以上の説明においては、有機ＥＬデバイスの一例として有機ＥＬディスプレイについて説明したが、本発明は、フィルタ付の有機ＥＬデバイスに適用可能であると考えられる。例えば、陰極、ＥＬ層、透明陽極、透明基板より構成され、カラーフィルタを有する有機ＥＬ付照明にも適用可能であると考えられる。
【００４５】
なお、本実施の形態における特定波長吸収膜１５は、陰極４の特定波長透過カラーフィルタ１４側に塗布する等により形成することができる。
なお、種々の条件について検討する必要があるが、本実施の形態における特定波長吸収膜１５を陰極４のＥＬ層３側に設けることも可能である。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、陽極２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ、および、陰極４Ｒ，４Ｇ，４Ｂについてそれぞれ符号を付した説明したが、本発明は、陽極同士、陰極同士が一つの構成により形成される場合にも用いることができる。
なお、本実施の形態においては、特定波長透過カラーフィルタ１４が赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の場合について説明したが、これは、シアン，マゼンダ，イエローであっても良い。また、２種類以上のフィルタをあわせて用いても良い。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、特定波長吸収膜１５は、可視光以外の波長の透過率が可視光の波長の透過率よりも低いものとしたが、可視光以外の波長領域において、陽極および陰極に逆バイアス電圧を印加することで発生したリーク光以外の透過率を０とすることもできる。この場合は、可視光とリーク光しか透過しないため、有機ＥＬディスプレイの表示品質が低下する可能性があるが、より高速にリペアを行うことが可能となる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては逆バイアス電圧を印加してリーク光を発光させたが、正バイアス電圧を印加してもリーク光を発光させることができる。しかしながら、この場合に印加するのは、各色のＥＬ膜が本来の色の発光を行なわない程度に低い正バイアス電圧である必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、カラーフィルタ種別毎の影響が少ないリーク光検出、及びリペアレーザ照射が可能となるため、高速且つ高精度に有機ＥＬ膜不良を検出しリペアを行う場合に適用することができる。
【図１】
2010061591.tif 000003
【図２】
2010061591.tif 000004
【図３】
2010061591.tif 000005
【図４】
2010061591.tif 000006
【図５】
2010061591.tif 000007
【図６】
2010061591.tif 000008
【図７】
2010061591.tif 000009
【図８】
2010061591.tif 000010
【図９】
2010061591.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を外部に取り出す側の第１の電極と、
前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、
前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、
前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、
を備え、
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極の表面に塗布された膜である、フィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記特定波長吸収膜は、前記フィルタと前記第１の電極との間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記ＥＬ層との間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することで前記ＥＬ層から発生するリーク光を透過させることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項６】
光を外部に取り出す側の第１の電極と、前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、を備えるフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加して前記ＥＬ層から発生するリーク光の発生箇所を検出するステップと、
検出した前記リーク光の発生箇所に対して、４００〜７００ｎｍの範囲外の波長であって、前記特定波長吸収膜で４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率より透過率が低い前記特定波長範囲のレーザ光を照射して、前記リーク光の発生箇所のリペアを行うステップと、
を含むことを特徴とするフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項７】
前記特定波長吸収膜は、前記フィルタと前記第１の電極との間に設けられたことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項８】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記ＥＬ層との間に設けられたことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項９】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極の表面に塗布された膜であることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項１０】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することで発生したリーク光を透過させることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月6日(2010.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子からなるフィルタ付有機ＥＬデバイス及びそのリペア方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置として有機ＥＬディスプレイが有用視されている。有機ＥＬディスプレイは、低電圧駆動、自発光、高速応答などの特徴を持つ有機ＥＬ素子から形成される。この有機ＥＬディスプレイは自発光型であるため、液晶ディスプレイで必要とされるバックライトが不要であり、製品の薄型化，低消費電力化，低コスト化などが可能であるとされている。
【０００３】
ここで、有機ＥＬディスプレイの構造を簡単に説明する。
図６は、従来の有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略断面図である。図６において、ガラス基板１の上に、陽極２，ＥＬ層３，陰極４の順に各要素が形成されている。ＥＬ層３は、電圧印加、あるいは紫外光などの外部エネルギーを供給されると発光する機能を有した有機化合物を含む。そして、外部エネルギーを供給されることで、赤色，緑色，および青色のいずれかの発光色に発光する。また、これらに加え、ディスプレイとしての発色性を上げるために、カラーフィルタ５を使用する場合もある。図６に示すようにして、有機ＥＬディスプレイ６が構成される。
【０００４】
続いて、この有機ＥＬディスプレイ６の発光について説明する。２つの電極間（陽極２と陰極４の間）に直流電圧を印加すると、ＥＬ層３に正孔７と電子８が供給される。ＥＬ層３で正孔７と電子８が結合を起こして発生するエネルギーによりＥＬ層３に含まれる有機化合物の電子が励起され、励起された電子が基底状態になる時に外部にエネルギーを光として放出することによりＥＬ層３は発光する。このため、ＥＬ層３の均一な発光を行うには、正孔７と電子８とがＥＬ層３に均等に供給されることが必要である。
【０００５】
この陽極２と陰極４の間隔Ｌは約１μｍと非常に狭く、微細な構造となっている。そのため、電極（陽極２や陰極４）の厚さの不均一性がある場合や異物９が電極間に挟み込まれた場合に、有機ＥＬディスプレイ６の製造過程において、ＥＬ層３の膜厚が不均一になる箇所が発生することがある。この場合、ＥＬ層３の膜厚が薄い部分は電気抵抗が低くなるため、正孔７と電子８とが積極的に供給されてリーク電流となり、ＥＬ層３の発光が不均一になり、不均一画素となる。
【０００６】
また、異物９が大きい場合には、異物９の噛みこみなどによって陽極２と陰極４とが完全に導通（短絡）し、ＥＬ層３において正孔７と電子８の結合が起きなくなってＥＬ層３の発光がおこらず、不点灯画素（以下、滅点と称する。）となる。
【０００７】
不均一画素や滅点が有機ＥＬディスプレイ６内で多数発生すると、ディスプレイとしての画質や表示品質が著しく低くなるため、製品として出荷できない。そのため、不均一発光画素や滅点を発見してリペアする必要がある。このリペア方法としては、まず、有機ＥＬディスプレイに逆バイアス電圧を印加した時に発生する微弱リーク光を検出し、次いで、それらの周辺の電極を焼き切る方法がある。
【０００８】
このような逆バイアス電圧を印加して発生した微弱リーク光を、カラーフィルタを介して検出する場合について、図７を用いて説明する。
【０００９】
図７は、従来のカラーフィルタを介した微弱リーク光検出の概念図である。図７において、ガラス基板１上の陽極２と陰極４とに、電源１０で逆バイアス電圧を印加した場合、電流リーク発生箇所１１からリーク光１２が発生する。このリーク光１２は、カラーフィルタ５を通過した後に、微弱光検出カメラ１３で検出される。カラーフィルタ付の有機ＥＬディスプレイ６のリーク光の検出は、赤色，緑色，青色の各カラーフィルタを介した画素（以下、赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素と称する。）に対して行われる。
【００１０】
次に、カラーフィルタによる光透過特性に関して、詳しく述べる。仮に、赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素のそれぞれについて、陽極と陰極，ＥＬ層，ガラス基板，電源が同じであったとする。さらに、同一の逆バイアス電圧を印加した場合に、赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素のそれぞれにおける電流リーク発生箇所の面積とリーク光強度とが、それぞれの画素で全く同一であると仮定する。この場合でも、赤カラーフィルタ，緑カラーフィルタ，青カラーフィルタとでは光の透過特性が異なるため、それぞれのカラーフィルタを通過したリーク光では、光強度やスペクトルが異なってくる。
【００１１】
ここで、赤カラーフィルタ，緑カラーフィルタ，青カラーフィルタの透過特性を液晶用カラーフィルタの事例にて説明する。
図８（ａ）は、非特許文献１のトプティカルの分光透過特性を示す図であり、図８（ｂ）は、非特許文献１のトプティカルのＣＩＥ色度を示す図である。また、図９は、非特許文献１のカラーフィルタ用顔料分散型レジストの分光透過特性を示す図である。
【００１２】
図８（ａ）に示すように、ディスプレイ用のカラーフィルタは、透過させる波長近辺に関してはスペックが厳密であるが、それ以外の部分では特性がまちまちである。ＥＬ層からの微弱発光は、電流リークにより引き起こされるため、特許文献１に開示されているように、近赤外線領域までを含んだスペクトルを有している。そのため、波長が長い領域での特性が重要である。図８（ａ），（ｂ）、図９における最大波長７００ｎｍで比較すると、図８（ａ）のトプティカルは、Ｇ（緑色）よりＢ（青色）の透過率が大きく、図９のカラーフィルタ用顔料分散型レジストでは、Ｂ（青色）よりＧ（緑色）の透過率が大きい。なお、どちらも、波長７００ｎｍではＲ（赤色）の透過率が、Ｇ（緑色）およびＢ（青色）のそれよりも大きくなっている。
【００１３】
さらに、前述の方法で検出した不良箇所（不均一画素、滅点）を、レーザを用いてリペアする際は、カラーフィルタの分光透過特性によって影響を受ける。これは、不良箇所が赤フィルタ画素，緑フィルタ画素，青フィルタ画素のいずれであるかにより、レーザを照射した際の透過特性が大きく異なることに起因する。例えば、レーザの波長がＹＡＧ２倍波（５３２ｎｍ）であった場合、カラーフィルタの透過特性が図９の特性であっても、Ｒ（赤色）とＢ（青色）より、Ｇ（緑色）の透過率が大きくなる。従って、図８（ａ），（ｂ）の特性で説明すると、緑カラーフィルタを通過したレーザの強度は強いが、赤カラーフィルタを通過したレーザの強度と青カラーフィルタを通過したレーザの強度は低くなる。また、緑カラーフィルタはレーザ吸収量が少ないが、赤カラーフィルタと青カラーフィルタはレーザ吸収量が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−３２３０３２号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】「‘９４液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルスの市場」、株式会社シーエムシー、１９９４年６月２０日（第１刷発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前記従来方法では、赤カラーフィルタ，緑カラーフィルタ，青カラーフィルタで光の透過特性が異なるため、カラーフィルタの種別毎でリーク光の強度や焦点が異なり、一括で高速検査することが困難である。それと共に、フィルタ種別毎でリペアに用いるレーザ光の透過吸収量が異なり、カラーフィルタの種別毎にリペア難易度が変化する。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、前記従来の課題を解決するもので、フィルタの種別毎のリーク光の検出時のリーク光の透過条件と、リペアに用いるレーザ光の透過条件との条件バラツキを少なくできる、フィルタ付有機ＥＬデバイス及びそのリペア方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係るフィルタ付有機ＥＬデバイスは、光を外部に取り出す側の第１の電極と、
前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、
前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、
前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、
を備える。
【００１９】
また、本発明に係るフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法は、光を外部に取り出す側の第１の電極と、前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、を備えるフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加して前記ＥＬ層から発生するリーク光の発生箇所を検出するステップと、
検出した前記リーク光の発生箇所に対して、４００〜７００ｎｍの範囲外の波長であって、前記特定波長吸収膜で４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率より透過率が低い前記特定波長範囲のレーザ光を照射して、前記リーク光の発生箇所のリペアを行うステップと、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、カラーフィルタの種別毎の影響が少ないリーク光検出、及びリペアレーザ加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図２】実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア装置の概略構成図である。
【図３】実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア方法のフローチャートである。
【図４】（ａ）は、実施の形態１における特定波長範囲が１０００ｎｍ以上であるカラーフィルタの透過特性を示す図であり、（ｂ）は、実施の形態１における特定波長範囲が４００ｎｍ以下であるカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図５】実施の形態１のＲＧＢの３画素の構造の概略断面図である。
【図６】従来の有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略図である。
【図７】従来のカラーフィルタを介した微弱リーク光検出の概念図である。
【図８】（ａ）は、非特許文献１のトプティカルの分光透過特性を示す図であり、（ｂ）は、非特許文献１のトプティカルのＣＩＥ色度を示す図である。
【図９】非特許文献１のカラーフィルタ用顔料分散型レジストの分光透過特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬデバイス及びそのリペア方法について、添付図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態の説明において、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
＜有機ＥＬディスプレイ＞
図１は、本発明の実施の形態１における有機ＥＬディスプレイの構成を示す概略断面図である。図１において、この有機ＥＬディスプレイでは、ガラス基板１の上に、透明電極である陽極２，ＥＬ層３，反射電極である陰極４の順に各要素が形成されている。ＥＬ層３は、電圧印加、あるいは紫外光などの外部エネルギーを供給されると発光する機能を有する有機化合物を含む。そして、ＥＬ層３は、外部エネルギーを供給されることで、赤色，緑色，青色のいずれかの発光色に発光する。これらに加え、ディスプレイとしての発色性を上げるために使用している特定波長透過カラーフィルタ１４を備えている。さらに、特定波長透過カラーフィルタ１４と陰極４との間に、特定波長吸収膜１５を備えている。このようにして、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１６が構成される。
【００２４】
本実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイおいては、特定波長吸収膜１５は、可視光（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）域外の特定波長範囲の透過率が可視光の波長（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の透過率よりも低い特性を有する。また、特定波長吸収膜は、陽極と陰極との間に電圧を印加することでＥＬ層から発生するリーク光を透過させる。例えば、リーク光は、波長７００ｎｍ以上の範囲にも及ぶので、波長７００ｎｍ以上の範囲のリーク光を検出する場合には、特定波長吸収膜１５は、波長７００ｎｍ以上のリーク光を透過させる特性を有することが必要とされる。これによって特定波長吸収膜１５を介してリーク光を透過させて不良箇所を検出できる。その後、リーク光が検出された不良箇所の特定波長吸収膜１５に可視光域外の特定波長範囲のレーザ光を照射することで、特定波長吸収膜１５でレーザ光を吸収し、加熱された特定波長吸収膜１５の周辺についてリペアを行うことができる。
【００２５】
前述のそれぞれの構成は、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１６で用いられる赤フィルタ画素（Ｒ），緑フィルタ画素（Ｇ），青フィルタ画素（Ｂ）に対応して３種類存在する。具体的には、赤フィルタ画素（Ｒ）に対しては、陽極（赤フィルタ画素）２Ｒ，ＥＬ層（赤フィルタ画素）３Ｒ，陰極（赤フィルタ画素）４Ｒ，特定波長透過カラーフィルタ（赤フィルタ画素）１４Ｒ，特定波長吸収膜（赤フィルタ画素）１５Ｒが存在する。また、緑フィルタ画素（Ｇ）に対しては、陽極（緑フィルタ画素）２Ｇ，ＥＬ層（緑フィルタ画素）３Ｇ，陰極（緑フィルタ画素）４Ｇ，特定波長透過カラーフィルタ（緑フィルタ画素）１４Ｇ，特定波長吸収膜（緑フィルタ画素）１５Ｇが存在する。また、青フィルタ画素（Ｂ）に対しては、陽極（青フィルタ画素）２Ｂ，ＥＬ層（青フィルタ画素）３Ｂ，陰極（青フィルタ画素）４Ｂ，特定波長透過カラーフィルタ（青フィルタ画素）１４Ｂ，特定波長吸収膜（青フィルタ画素）１５Ｂが存在する。
【００２６】
本実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイでは、上記特定波長吸収膜１５を用いて、特定波長透過カラーフィルタ１４の種別毎の影響が少ないリーク光検出およびリペアレーザ加工を可能とする。
【００２７】
＜リペア装置＞
次に、図１の有機ＥＬディスプレイのリペア装置について、図２と図３を用いて説明する。なお、ここでの有機ＥＬディスプレイのリペアには、不良箇所のリーク光検出とリペアレーザ加工とを含む。
【００２８】
図２は、実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア装置の概略構成図である。実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア装置は、移動機構１７、電圧印加手段１８、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９、可視域外波長レーザ照射手段２０を備える。図２において、特定波長透過カラーフィルタ付の有機ＥＬディスプレイ１６は、移動機構１７に載置され、移動機構１７上を移動する。電圧印加手段１８によって有機ＥＬディスプレイ１６に電圧を印加する。波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９によって波長７００ｎｍ以上の光線を検出する。可視域外波長レーザ照射手段２０によって可視光の波長（４００〜７００ｎｍ）以外の波長のレーザを照射する。
【００２９】
図３は、実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア方法のフローチャートである。
（ａ）図３において、まず、有機ＥＬディスプレイ１６に対して電圧印加手段１８から逆バイアス電圧を印加する（ステップＳ１）。
（ｂ）続いて、逆バイアス電圧を印加することによって有機ＥＬディスプレイ１６から発生する７００ｎｍ以上の波長のリーク光を、７００ｎｍ以上波長光線検出手段１９で検出する（ステップＳ２）。
（ｃ）続いて、移動機構１７で有機ＥＬディスプレイ１６を移動させながら、ディスプレイの全面に対してステップＳ２でのリーク光検査を行い、リーク光の発生箇所（すなわち、不良箇所）を調べる検査を行う。そして、リーク光の発生箇所が特定できた場合は、そのリーク光の発生箇所が可視域外波長レーザ照射手段２０のレーザ光の光軸上に重なるように、移動機構１７を用いて有機ＥＬディスプレイ１６を移動させる（ステップＳ３）。
（ｄ）続いて、そのリーク光発生箇所に可視域外波長レーザ照射手段２０から４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長のレーザ光を照射することで、リーク光の発生箇所のリペアを行う（ステップＳ４）。
【００３０】
本実施の形態１に係る有機ＥＬディスプレイのリペア方法においては、特定波長吸収膜１５として、可視光（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）域外の特定波長範囲の透過率が可視光の波長（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の透過率よりも低い特性を有するものを用いている。そのため、可視光域外の特定波長範囲のレーザ光を照射することで、特定波長吸収膜１５においてレーザ光を吸収し、加熱された特定波長吸収膜１５の周辺についてリペアを行うことができる。
【００３１】
このとき、特定波長吸収膜１５が１０００ｎｍ以上の特定波長範囲の近赤外線波長の光を吸収する膜である場合は、リペア用のレーザ光の波長には、例えば１０６４ｎｍなどの近赤外波長を用いる必要がある。また、特定波長吸収膜１５が４００ｎｍ以下の特定波長範囲の紫外波長の光を吸収する膜の場合は、例えば３５５ｎｍや２６６ｎｍ等の紫外波長を用いる必要がある。これらの波長を用いる理由については、後述する。
【００３２】
なお、ここで、３つの色（赤色，緑色，青色）の画素の特定波長吸収膜１５の特性が７００〜１０００ｎｍの波長範囲でそろっている場合には、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９のリーク光検出の波長領域を７００ｎｍ以上の範囲に代えて７００〜１０００ｎｍの波長範囲とすることで、特定波長透過カラーフィルタ１４の色種別の違いに影響されないリーク光検出が可能となる。また、下限値の７００ｎｍであるが、特定波長透過カラーフィルタ１４が最低限保証すべき長波長側の最短波長で設定している。なお、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９の検出波長領域が長ければ長いほど、総量としてのリーク光量もアップするという利点がある。ただし、波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９のコストパフォーマンスや、可視域外波長レーザ照射手段２０との波長の関係もあるため、実際の適用は、検出時間も含めて、それらのバランスを考慮した構成とする必要がある。例えば、７００ｎｍ未満の波長を吸収し低減させる光学フィルタと近赤外線まで感度のあるＣＣＤカメラとの組み合わせで、ローコストに波長７００ｎｍ以上の光線検出手段１９が実現できる。なお、長波長側の感度限界であるが、通常のＣＣＤカメラは近赤外領域では長波長であるほど感度が低いので、ＣＣＤカメラの波長毎の量子特性で決まってくる。
【００３３】
＜レーザ光照射によるリペア方法＞
ここで、レーザ光照射によるリペア方法について説明する。
リペアの際は、図１において、特定波長吸収膜１５，陰極４，ＥＬ層３，陽極２のいずれかを狙って、可視域外波長レーザ照射手段２０からレーザ光を照射する。この場合、特定波長吸収膜１５は、照射されるレーザ光を吸収しやすい特性をもっているため、特定波長吸収膜１５で特定波長範囲のレーザ光が吸収され、特定波長吸収膜１５が発熱する。この熱を用いて、陰極４（パターン１）、または、陰極４とＥＬ層３（パターン２）、または、陰極４とＥＬ層３と陽極２（パターン３）、のいずれかの組合せを加工する。これによって不良箇所をリペアできる。
【００３４】
なお、前述のパターン１〜３のみが加工され、かつ、その上下層は加工されないように制御することで、より高精度なリペアを行うことができる。そのために、レーザ加工プロセスや製造装置のパラメータ等を適宜調整し、特定波長吸収膜１５の厚みを最適化しておくことが望ましい。また、可視域外波長レーザ照射手段２０におけるレーザ光のパルス幅，パワー，波長，特定波長吸収膜１５の加工特性などの因子に基づいて特定波長吸収膜１５の厚みの最適値は異なってくるが、可視域外波長レーザ照射手段２０における焦点深度は、厚みの一つの目安として用いることができる。
【００３５】
ここで、可視域外波長レーザ照射手段２０の集光手段が、顕微鏡用の対物レンズであったとする。対物レンズ単体の焦点深度を、一般的な公式である、±（波長÷（２×対物レンズ開口数の２乗））とし、仮に開口数を０．４とすると、波長１０６４ｎｍでは±３．３μｍ、波長３５５ｎｍでは±１．１μｍとなる。ちなみに、有機ＥＬディスプレイ１６においては、陽極２と陰極４との距離Ｌは約１μｍレベルとなっており、オーダーとしては近しい値となる。この陽極２と陰極４との距離と、特定波長吸収膜１５の厚みを加えた値が前述の（パターン３）の加工厚み狙いであり、レーザ光の焦点深度を目安に、可視域外波長レーザ照射手段２０からのレーザ光のパルス幅，パワー，波長，特定波長吸収膜１５の加工特性なども加味して、相関を取って最適化を図ることで、より高精度なリペアを行うことができる。
【００３６】
＜特定波長吸収膜について＞
ここで、特定波長吸収膜１５について詳しく説明する。まず、特定波長吸収膜１５の特性を説明するために、波長毎の透過特性について考察する。
図４（ａ）は、実施の形態１における特定波長が１０００ｎｍ以上であるカラーフィルタの透過特性を示す図であり、図４（ｂ）は、実施の形態１における特定波長が４００ｎｍ以下のカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【００３７】
図４（ａ）において、それぞれの線は、近赤外透過の赤カラーフィルタ透過波長特性２１，近赤外透過の緑カラーフィルタ透過波長特性２２，近赤外透過の青カラーフィルタ透過波長特性２３，１０００ｎｍ以上の特定波長吸収膜の透過波長特性２４，１０６４ｎｍのＹＡＧ基本波２５を示す。また、領域Ａはリーク光検出波長域であり、領域Ｂはリペアレーザ照射波長域である。
図４（ｂ）において、それぞれの線は、近赤外透過の赤カラーフィルタ透過波長特性２６，近赤外透過の緑カラーフィルタ透過波長特性２７，近赤外透過の青カラーフィルタ透過波長特性２８，紫外波長の特定波長吸収膜の透過波長特性２９，２６６ｎｍのＹＡＧ４倍波３０，３５５ｎｍのＹＡＧ３倍波３１を示す。また、領域Ｃはリーク光検出波長域であり、領域Ｄはリペアレーザ照射波長域である。
【００３８】
本実施の形態の特定波長吸収膜１５として、図４（ａ）に示す１０００ｎｍ以上の近赤外線波長を吸収する膜を用いる。すなわち、特定波長吸収膜（赤フィルタ画素）１５Ｒ，特定波長吸収膜（緑フィルタ画素）１５Ｇ，特定波長吸収膜（青フィルタ画素）１５Ｂが、１０００ｎｍ以上の近赤外線波長を吸収する膜を用いる。
【００３９】
本実施の形態において、ＥＬ層（赤フィルタ画素）３Ｒ，ＥＬ層（緑フィルタ画素）３Ｇ，ＥＬ層（青フィルタ画素）３Ｂから、不良画素がある場合に発せられるリーク光について考えると、図４（ａ）に示す通り、７００〜１０００ｎｍの光は、全ての色（赤色，緑色，青色）において特定波長透過カラーフィルタ１４，特定波長吸収膜１５を透過する。仮に、７００〜１０００ｎｍの波長領域において全ての色で透過率が同じであった場合、リーク光の強度とスペクトルは、全ての色において同一となる。
【００４０】
１０００ｎｍ以上の波長領域において考えると、例えば、１０６４ｎｍのＹＡＧ基本波２５では、図４（ａ）に示すように、近赤外透過のカラーフィルタ透過波長特性２１〜２３は透過率が高いが、１０００ｎｍ以上波長吸収膜の透過波長特性２４（特定波長吸収膜１５）の透過率は低い。
【００４１】
一方、特定波長吸収膜１５が４００ｎｍ以下の紫外波長を吸収する膜の場合について、図４（ｂ）を用いて説明する。
まず、不良箇所がある場合に、ＥＬ層３から発せられるリーク光検出の際には、特定波長透過カラーフィルタ１４，特定波長吸収膜１５は、図４（ａ）に示す通り、７００〜１０００ｎｍの光は特定波長透過カラーフィルタ１４の全種別にて透過する。仮に７００〜１０００ｎｍにて特定波長透過カラーフィルタ１４の全種別で透過率が全て同じであった場合、７００〜１０００ｎｍの波長領域において、リーク光の強度とスペクトルは、同一となる。また、４００ｎｍ以上の紫外波長領域では、図４（ｂ）に示すように、例えばＹＡＧ３倍波３１とＹＡＧ４倍波３０について、特定波長透過カラーフィルタ１４では透過率が高いが、特定波長吸収膜１５では透過率が低くなる。
【００４２】
ここで、特定波長透過カラーフィルタ１４、特定波長吸収膜１５において、「特定波長の光を透過させる」という定義について説明する。
図８及び図９を用いて、実際のカラーフィルタの透過率について述べる。特定波長透過カラーフィルタ１４が最低限保証すべき長波長側の最短波長である７００ｎｍでの透過率を見る。ここでは、赤色（Ｒ）は透過率が高く、緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）は透過率が低い。図８（ａ）のグラフを読み取ると、緑色（Ｇ），青色（Ｂ）とも７００ｎｍでの透過率は１０％以下であり、図９のグラフを読み取ると、緑色（Ｇ），青色（Ｂ）とも７００ｎｍでの透過率は１５％以下程度であることがわかる。これらを踏まえ、特定波長透過カラーフィルタ１４と特定波長吸収膜１５との透過率の積が１５％より低い場合に、透過率が低いということになる。
【００４３】
これに対し上記の透過率に対して優位差を持って超える透過率を有する場合には、透過すると定義する。例えば、７００ｎｍにおいて、特定波長透過カラーフィルタ１４Ｇの透過率が５０％で、特定波長吸収膜１５Ｇの透過率が５０％である場合、積を取ると２５％となる。単体での透過率５０％は充分透過しているとみなすこともできることを考慮すると、透過率１５％を基準として、２つのフィルタの積で優位差を持って超える透過率の値について、「特定波長を透過する」という定義は、決して非現実的な定義ではないものと考える。さらに言えば、図８と図９に示すカラーフィルタはこの定義にあてはまらないことは言うまでもない。さらに後述するレーザ照射目的で、特定波長透過カラーフィルタ１４と、特定波長吸収膜１５の透過率が低くなっている波長領域については、当然、透過率の積を取ったときのこの定義は当てはまらない。
【００４４】
＜ＲＧＢ３画素の構造＞
ここで、本実施の形態の構成におけるＲＧＢの３画素の構造について補足する。
図５は、実施の形態１のＲＧＢの３画素の構造の概略拡大図である。図５に示すように、ＲＧＢ（赤色，緑色，青色）のそれぞれについて、前述の図１に示した構造を備えている。ここでは、例えば隔壁等の構造については、簡略化のために省略しているが、図５に示すような構造がディスプレイ全面に構成されることで、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１６を形成する。
なお、以上の説明においては、有機ＥＬデバイスの一例として有機ＥＬディスプレイについて説明したが、本発明は、フィルタ付の有機ＥＬデバイスに適用可能であると考えられる。例えば、陰極、ＥＬ層、透明陽極、透明基板より構成され、カラーフィルタを有する有機ＥＬ付照明にも適用可能であると考えられる。
【００４５】
なお、本実施の形態における特定波長吸収膜１５は、陰極４の特定波長透過カラーフィルタ１４側に塗布する等により形成することができる。
なお、種々の条件について検討する必要があるが、本実施の形態における特定波長吸収膜１５を陰極４のＥＬ層３側に設けることも可能である。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、陽極２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ、および、陰極４Ｒ，４Ｇ，４Ｂについてそれぞれ符号を付した説明したが、本発明は、陽極同士、陰極同士が一つの構成により形成される場合にも用いることができる。
なお、本実施の形態においては、特定波長透過カラーフィルタ１４が赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の場合について説明したが、これは、シアン，マゼンダ，イエローであっても良い。また、２種類以上のフィルタをあわせて用いても良い。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、特定波長吸収膜１５は、可視光以外の波長の透過率が可視光の波長の透過率よりも低いものとしたが、可視光以外の波長領域において、陽極および陰極に逆バイアス電圧を印加することで発生したリーク光以外の透過率を０とすることもできる。この場合は、可視光とリーク光しか透過しないため、有機ＥＬディスプレイの表示品質が低下する可能性があるが、より高速にリペアを行うことが可能となる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては逆バイアス電圧を印加してリーク光を発光させたが、正バイアス電圧を印加してもリーク光を発光させることができる。しかしながら、この場合に印加するのは、各色のＥＬ膜が本来の色の発光を行なわない程度に低い正バイアス電圧である必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、カラーフィルタ種別毎の影響が少ないリーク光検出、及びリペアレーザ照射が可能となるため、高速且つ高精度に有機ＥＬ膜不良を検出しリペアを行う場合に適用することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を外部に取り出す側の第１の電極と、
前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、
前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、
前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、
を備え、
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極の表面に塗布された膜である、フィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記特定波長吸収膜は、前記フィルタと前記第１の電極との間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記ＥＬ層との間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することで前記ＥＬ層から発生するリーク光を透過させることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイス。
【請求項５】
光を外部に取り出す側の第１の電極と、前記第１の電極に対して対向して配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置されたＥＬ層と、前記第１の電極の両面のうち、前記ＥＬ層が設けられた面と反対側の面に設けられ、４００〜７００ｎｍの範囲外の特定波長範囲の光を透過させるフィルタと、前記フィルタと前記ＥＬ層との間に配置され、４００〜７００ｎｍの範囲外の前記特定波長範囲の光の透過率が４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率よりも低く、前記特定波長範囲の光を吸収する特定波長吸収膜と、を備えるフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加して前記ＥＬ層から発生するリーク光の発生箇所を検出するステップと、
検出した前記リーク光の発生箇所に対して、４００〜７００ｎｍの範囲外の波長であって、前記特定波長吸収膜で４００〜７００ｎｍの波長の光の透過率より透過率が低い前記特定波長範囲のレーザ光を照射して、前記リーク光の発生箇所のリペアを行うステップと、
を含むことを特徴とするフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項６】
前記特定波長吸収膜は、前記フィルタと前記第１の電極との間に設けられたことを特徴とする請求項５に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項７】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記ＥＬ層との間に設けられたことを特徴とする請求項５に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項８】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極の表面に塗布された膜であることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【請求項９】
前記特定波長吸収膜は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加することで発生したリーク光を透過させることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ付有機ＥＬデバイスのリペア方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010061591.tif 000020
【国際調査報告】
2010061591.tif 000021
2010061591.tif 000022
2010061591.tif 000023
2010061591.tif 000024
2010061591.tif 000025
2010061591.tif 000026
2010061591.tif 000027