(57)【要約】【課題】レーザリペア時のダメージを良好に抑制すると共に、封止プロセスを行なった後に雰囲気制御することなくレーザリペアすることができる有機ＥＬディスプレイの製造方法及びそれにより製造された有機ＥＬディスプレイを提供することである。【解決手段】有機ＥＬディスプレイの製造方法は、基板上に形成された陽極、及び、陽極と発光層を有する有機層を介して対向するように設けられた陰極を備えると共に内部に輝点欠陥部を有する有機ＥＬ素子を準備し、有機ＥＬ素子の輝点欠陥部にレーザ光を照射し、多光子吸収を生じさせて非発光部を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１電極、及び、該第１電極と発光層を介して対向するように設けられた第２電極を備えると共に内部に輝点欠陥部を有する有機ＥＬ素子を準備し、該有機ＥＬ素子の輝点欠陥部にレーザ光を照射し、多光子吸収を生じさせて非発光部を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
上記第１又は第２電極の外側にはカラーフィルタ層が設けられており、
上記レーザ光を、上記カラーフィルタ層を介して上記輝点欠陥部に照射する有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載された有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
上記有機ＥＬ素子は、上記基板、上記第１電極、上記発光層、上記第２電極、封止層、上記カラーフィルタ層及び対向基板がこの順で積層されている有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載された有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
上記レーザ光は、フェムト秒レーザ光である有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載された有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
上記非発光部の上記レーザ光の照射側から見た面積が、該レーザ光の上記輝点欠陥部におけるスポット面積の１．５倍以下に形成されるように該レーザ光を照射する有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載された有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
上記レーザ光を、該レーザ光の光線断面積よりも小さく形成されたレーザ光通過孔を備えたマスクを通して上記輝点欠陥部に照射する有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載された有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
上記レーザ光を、上記発光層の光吸収波長の半値幅帯域外の発振波長で照射する有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項８】
基板上に形成された第１電極、及び、該第１電極と発光層を介して対向するように設けられた第２電極を備えると共に内部に欠損部で構成された非発光部を有する有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法及び有機ＥＬディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高度情報化に伴い、薄型、低消費電力、軽量のフラットパネルディスプレイ（Flat Panel Display ；ＦＰＤ）への要望が高まっている。中でも、有機発光材料を用いた有機エレクトロルミネセンス（Electroluminescence；以下、「ＥＬ」ともいう）ディスプレイは、低電圧で駆動でき、かつ高輝度表示を実現できることから、注目を集めている。特に、近年の研究開発によって、有機ＥＬ素子の発光効率は著しく向上しており、有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬディスプレイの実用化が始まっている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイにおける有機ＥＬ素子の構造は、基本的には、特許文献１に開示されているように、陽極と陰極の一対の電極間に少なくとも一層以上の発光層を含む、有機層（ＥＬ層）を挟持した構造となっており、Ｔａｎｇ等の「アノード電極/正孔注入層/発光層/カソード電極」の積層構造が基本になっている。そして、有機ＥＬ素子は、電極間に電場を印加し、ＥＬ層に電流を通じることで発光する。
【０００４】
有機ＥＬ素子をディスプレイ用にパネル化して利用する場合、ＬＣＤと同様に、電極構成と駆動方法によりパッシブマトリクス方式とアクティブマトリクス方式に大別される。このようなパネルにおいて、有機ＥＬ素子を用い、カラー化を達成する方法としては、最も基本的なＲ 、Ｇ 、Ｂ の３ 色の有機ＥＬ材料を表示装置の画素毎に精密に配置する３ 色並置方式の他に、白色発光層とＲ 、Ｇ 、Ｂ のカラーフィルター層（ ＣＦ層とも言う）を組み合わせるＣＦ方式や、青色発光層とＲ 、Ｇ の蛍光変換色素フィルターとを組み合わせるＣＣＭ（Color Changing Medium）方式等がある。
【０００５】
このような従来の有機ＥＬ素子は、実際の商品への応用を考えた場合に、上下電極のリークが起こり、非発光画素が生じるという問題点がある。この上下リークは、素子作製プロセス中に混入したパーティクルやダスト、成膜した有機膜のスプラッシュ等、様々な要因が考えられるが、いずれにしても、このような上下リークが生じると、非発光画素によってディスプレイの表示に欠陥画素が生じ、輝度むらや表示均一性を損ねてしまうばかりでなく、発光に寄与しない電流が増大するために、発光効率や電力効率が著しく低下し、消費電力の増大を引き起こしてしまう。そこで、このようなリークに対処する方法として、上記のような非発光画素に対するレーザリペア法が広く用いられている。本方法は、上記非発光画素内に存在する、パーティクルやダストにレーザ照射し焼き切るという方法である。
【０００６】
しかしながら、有機ＥＬ素子では、このような高エネルギーのレーザ照射によって欠陥箇所が焼き切れる際に、以下のような問題があった。
【０００７】
つまり、有機層と電極層との熱伝導率が異なるために剥離が生じたり、有機層や電極層を含んだ塊がレーザ照射部周辺に飛散したり、レーザ照射によって熱エネルギーが周囲の層へ加わり収縮する等のダメージを受けることがある。このようなレーザリペアによるダメージが原因となり、レーザリペアを行なった箇所から酸素や水分の浸入が起こり、ダークスポットになったり、エージング中に上部電極と下部電極間でリークが進行して、不良箇所の再発や広がりが生じるという問題が生じる。そのため、有機ＥＬ素子のレーザリペア法として、リペア箇所の周辺へのダメージがなく、かつエージング中に不良箇所の再発や広がりを生じない低ダメージのレーザリペア法の開発が課題となっている。
【０００８】
上記の課題に対して、周囲の層へのダメージが少なくリークを防止するレーザリペア法として、特許文献２には、ＹＡＧレーザの波長が紫外線領域の第４高調波（２６６ｎｍ）以下の短い波長を用い、下層にダメージを与えずに上部電極を除去することを特徴とした有機ＥＬ素子のレーザリペアについて記載されている。
【特許文献１】特許第1526026号明細書
【特許文献２】特開2004-199956号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、紫外線領域の第４高調波（２６６ｎｍ）以下の短い波長を用いる場合、有機ＥＬ素子に用いる基板であるガラス基板やプラスチック基板等は、一般的に紫外光に強い吸収を有する。このため、それらと封止基板を貼り合わせた素子では、基板越しにレーザを照射しても、リペアするべき有機ＥＬ素子の内部までレーザ光が透過せず、レーザリペアすることができない。従って、紫外光領域の波長を用いてレーザリペアする場合には、封止プロセスを行なう前に、基板の反対側からレーザ照射する必要があるが、封止前プロセスであるために水分や酸素を排除した雰囲気下でリペアを行なう必要があり、装置規模の増大やラングコストの増大などの課題が生じる。
【００１０】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レーザリペア時のダメージを良好に抑制すると共に、封止プロセスを行なった後に雰囲気制御することなくレーザリペアすることができる有機ＥＬディスプレイの製造方法及びそれにより製造された有機ＥＬディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、レーザリペアによる欠陥部周辺へのダメージの防止と、レーザリペア後のエージングによる欠陥箇所の増大を防ぐため鋭意検討を行い、レーザ方式の違いとリペア時のダメージに関して相関関係があることを見出し、上記課題を解決することに成功した。
【００１２】
すなわち本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法は、基板上に形成された第１電極、及び、第１電極と発光層を介して対向するように設けられた第２電極を備えると共に内部に輝点欠陥部を有する有機ＥＬ素子を準備し、有機ＥＬ素子の輝点欠陥部にレーザ光を照射し、多光子吸収を生じさせて非発光部を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層を電極で挟持する構造を有するものである。このような有機ＥＬ素子を構成する発光層は、電界を印加することによって発光する有機材料を含んで構成される層である。有機層は、発光層等の有機材料を含んで構成される層が積層された構造を有し、通常では、発光層以外に、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層等を含む。本発明の有機ＥＬ素子の好ましい形態としては、例えば、基板、陽極、ホール輸送層、発光層及び陰極がこの順に積層されてなる形態等が挙げられる。このとき、陽極及び陰極のうち少なくとも一方は透光性を有することが好ましい。
【００１４】
上記有機ＥＬ素子は、ダストやパーティクルによって画素欠陥（輝点欠陥部）を生じることがある。このような画素欠陥においては、画素内に存在するダストやパーティクルに対してレーザ照射することによって、画素内にレーザ照射による非発光領域が発生するが、画素全体としては発光するようになる。ここで照射するレーザ光には、ＹＡＧレーザ、固体レーザ、エキシマレーザ等を用いた各種の方式があるが、本願発明者らは多光子吸収（マルチフォトン吸収）を利用したレーザリペアを行うことによって、レーザ照射領域の周辺の領域にダメージがなく、リークの再発がないレーザリペアを実現することができることを見出した。
【００１５】
多光子吸収（マルチフォトン吸収）を利用したレーザ光としては、特にそのレーザを限定するものではないが、多光子吸収（マルチフォトン吸収）を効率よく発現することが可能なフェムト秒レーザを用いることがより望ましい。フェムト秒レーザはエネルギー密度が局所的に高いので、レーザ照射部の特定部位のみを良好にリペアすることができる。
【００１６】
以下に、マルチフォトン方式さらにはフェムト秒レーザが特定の領域のみをリペアできる原理を説明する。
【００１７】
まず、多光子吸収（マルチフォトン）方式について説明する。レーザの集光点で生じる物理現象は熱加工、プラズマ加工、光電離加工の３つに大別することができる。炭酸ガスレーザは熱加工、ＹＡＧレーザはプラズマ加工、ＵＶレーザ・フェムト秒レーザは光電離加工と分けられる。現実には、どのようなレーザを用いても３つのプロセスが同時に発現しており、支配的プロセスはレーザの種類だけではなく、材料の光学吸収特性によって決まる。光電離加工プロセスは、他のプロセスと異なり、加工部周辺が非常にきれいである。これは、レーザ光線によって、ダイレクトに表面分解を行うので熱やプラズマの影響がないことに起因しており、光電離加工を実現するためには、ＵＶレーザかフェムト秒レーザが必要となる。ＵＶレーザは線形吸収を利用した加工であり、フェムト秒レーザは多光子吸収（マルチフォトン吸収）を利用した加工である。
【００１８】
ここで、多光子吸収（マルチフォトン吸収）とは、複数光子を同時に吸収させることにより、入射波長より短い波長と同等の光吸収効果を誘起するものである。多光子吸収（マルチフォトン吸収）の吸収率がn次の非線形吸収係数とビーム電界のｎ乗の積で表すことができ、この係数が小さいことから、レーザ照射強度が大きいことが絶対的な要件となる。多光子吸収（マルチフォトン吸収）に必要なフルエンス（光エネルギー密度）と熱加工が発生するパルスエネルギーのパルス幅のそれぞれの関数の閾値より、パルス幅が短いほど熱加工をよく抑えた多光子吸収（マルチフォトン吸収）が発現することがわかる。したがって、パルスエネルギーを調整したレーザを照射することにより多光子吸収（マルチフォトン吸収）による光電離加工が実現する。また、多光子吸収（マルチフォトン吸収）は強度依存プロセスであることより、集光点のみの内部加工やスポットサイズ以下の超微細加工が可能である。
【００１９】
次に、パルス幅が短いナノ秒レーザ、ピコ秒レーザ、フェムト秒レーザで生じる物理現象について説明をする。
【００２０】
パルス幅がナノ秒オーダーで線形吸収が小さい場合、高強度があるがゆえ誘電破壊が生じ、この結果プラズマが発生する。プラズマが発生すると、レーザとプラズマ、プラズマと材料表面の複雑な相互作用になる。この場合、加工閾値は誘電破壊閾値で計算される。
さらに、パルス幅がピコ秒まで短くなり、なおかつ材料に線形吸収が少ない場合、ナノ秒加工とは違った状況になる。プラズマの発生はエネルギー入力後１００ｐｓ〜１ｎｓで始まるので、このパルス幅このパルス幅領域ではプラズマとレーザの相互作用がない。この場合、加工を劣化させる原因はフォノンカップリング（電子と格子の相互作用）である。フォノンカップリングはレーザ照射後１〜２ｐｓの時間スケールで発生する。
【００２１】
フェムト秒レーザ光によるレーザ照射の場合、フォノンカップリングを回避することができる。これにより、フォノンカップリングが誘発する熱変性などを最小限に抑えることが可能となる。短時間に十分なエネルギーを与えることによって、フォノンカップリングのプロセスを経ないで電離が可能である。
【００２２】
多光子吸収（マルチフォトン吸収）はフェムト秒に限らずナノ秒でも観測し得る現象である。ただし、ナノ秒の場合は、多光子吸収（マルチフォトン吸収）が発現するより低い強度レベルで、プラズマが発生してしまう。結果として、ナノ秒レーザではマルチフォトン吸収による加工は発現しづらく、そのような報告は非常に少なく、レーザ照射の影響を限定するためにはフェムト秒レーザがより望ましいことになる。
【００２３】
本願発明者らは、このような原理に基づく多光子吸収、特にはフェムト秒レーザを用いると、有機ＥＬ素子の構造により顕著に働き、レーザ照射領域の周辺の領域にダメージがなく、リークの再発がないレーザリペア法を得ることができることを見出した。
【００２４】
また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法は、第１又は第２電極の外側にはカラーフィルタ層が設けられており、レーザ光を、カラーフィルタ層を介して輝点欠陥部に照射してもよい。
【００２５】
有機ＥＬ素子においては、色再現性を向上させたり、白色発光素子をカラー表示するための手段として、一対の電極の外側にカラーフィルタ層を設置することがある。このような素子構成においても、多光子吸収を用いたレーザリペアを行うことで従来では不可能であったカラーフィルタ層を介してのリペアが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法は、有機ＥＬ素子が、基板、第１電極、発光層、第２電極、封止層、カラーフィルタ層及び対向基板がこの順で積層されていてもよい。
【００２７】
有機ＥＬ素子では、外部の水分や酸素による劣化を防ぐために、ガラスや金属及び乾燥剤による封止を行うことが一般的である。しかしながら、最近では有機ＥＬの発光を上記第２電極方向から取り出す構造が盛んに検討されている。この場合、従来の封止方法ではなく、有機ＥＬ層全体を無機及び有機の樹脂で覆う樹脂封止法を用いることが多い。このような素子構成においても、多光子吸収を用いたレーザリペアを行うことで従来では不可能であった封止樹脂やカラーフィルタ層を介してのリペアが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法は、非発光部のレーザ光の照射側から見た面積が、レーザ光の輝点欠陥部におけるスポット面積の１．５倍以下に形成されるようにレーザ光を照射してもよい。
【００２９】
レーザ光の輝点欠陥部におけるスポット面積の１．５倍以上の領域までレーザ照射の影響が及ぶと、レーザ照射領域の再リークが起こりやすくなる。これに対し、本発明に係る多光子吸収モードを用いたレーザリペア法を用いてレーザ光の輝点欠陥部におけるスポット面積の１．５倍以下に非発光部の面積を抑えることで、再リークを良好に抑制することができる。
【００３０】
さらに、本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法は、レーザ光を、レーザ光の光線断面積よりも小さく形成されたレーザ光通過孔を備えたマスクを通して輝点欠陥部に照射してもよい。
【００３１】
レーザ照射スポットは、レーザの種類にもよるがスポット中心を基準にガウス分布に従って周囲の強度が低下することが多い。そのため、レーザ照射によって照射中心と周囲とのレーザ強度差が大きくなり、リペアの効果にむらが生じることがある。そこで、本発明のように、レーザ光を、レーザ光の光線断面積よりも小さく形成されたレーザ光通過孔を備えたマスクを通して輝点欠陥部に照射することにより、照射スポット内の強度むらを低減させ、多光子吸収モードの効果をより顕著に引き出すことが可能となる。
【００３２】
また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法は、上記レーザ光を、上記発光層の光吸収波長の半値幅帯域外の発振波長で照射してもよい。
【００３３】
上述したように、通常のレーザリペアと異なり多光子吸収モードは、レーザの強度が特に重要な要素であり、リペア対象の膜の吸収波長とレーザの発振波長を特別に合わせる必要がない。つまりどのような膜においても多光子吸収によってリペアすることができる。逆に特定の層に吸収を持つと積層膜の中で特定の膜のみをリペアすることになってしまう虞がある。ダストやパーティクルがこの特定層に存在する場合や、ダストやパーティクルがレーザの発振波長にあっている場合には、うまくリペアできるが、そうでない場合には確実なリペアができない場合がある。そこで本発明のようにレーザ光を、発光層の光吸収波長の半値幅帯域外の発振波長で照射することで、狙った層や積層膜全体をレーザの強度と焦点位置を調整して確実なリペアを行うことが可能となる。
【００３４】
本発明に係る有機ＥＬディスプレイは、基板上に形成された第１電極、及び、第１電極と発光層を介して対向するように設けられた第２電極を備えると共に内部に欠損部で構成された非発光部を有することを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、有機ＥＬディスプレイが、基板上に形成された第１電極、及び、第１電極と発光層を介して対向するように設けられた第２電極を備えると共に内部に欠損部で構成された非発光部を有するため、非発光部に輝点欠陥部を対応させることで、リークによる輝点欠陥を良好に抑制することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、レーザリペア時のダメージを良好に抑制すると共に、封止プロセスを行なった後に雰囲気制御することなくレーザリペアすることができる有機ＥＬディスプレイの製造方法及びそれにより製造された有機ＥＬディスプレイを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
（実施形態）
（有機ＥＬディスプレイ１０の構成）
図１に示すように、本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１０は、基板１１、陽極（第１電極）１２、有機層１３、陰極（第２電極）１４、封止層１５、カラーフィルタ層１６及び封止基板１７がこの順に積層された有機ＥＬ素子２０、さらに有機ＥＬ素子２０を駆動する不図示の制御部等で構成されている。ここで、本実施形態では、トップエミッション（ＴＥ）構造の有機ＥＬディスプレイ１０を例に挙げて説明する。
【００３９】
基板１１は、少なくともその表面が絶縁性で構成されているものが好ましく、例えば、ガラス、石英等の無機材料から形成される基板、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックから形成される基板、アルミナ等のセラミックスから形成される基板、アルミニウムや鉄等の金属基板にＳｉＯ２や有機絶縁材料等の絶縁物をコートした基板、金属基板の表面に陽極酸化法等の方法により絶縁化処理を施した基板等を広く用いることができる。基板１１上には、有機ＥＬ素子２０を駆動させるために必要な、例えば２トランジスタ及び１コンデンサー構成を有するようなＴＦＴ回路等が形成されている。
【００４０】
陽極１２は、基板１１上に形成されており、公知の電極材料を用いて形成される。有機層１３にホールを注入する陽極１２の材料としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ等の仕事関数が高い金属や、ＩＴＯ、ＩＤＩＸＯ〔酸化インジウム−インジウム亜鉛酸化物；Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｎ〕、ＳｎＯ２等の透明導電材料等が挙げられる。本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１０は、輝点欠陥部のリペアとして、陽極１２に欠損部２１（非発光部）が形成されている。
【００４１】
尚、欠損部２１（非発光部）は、本実施形態では陽極１２に形成されているが、これに限らず、例えば、陰極１４や有機層１３等のその他の層、又は、それらを横断するように複数の層に形成されてもよい。
【００４２】
陰極１４は、有機層１３上に形成されており、公知の電極材料を用いて形成される。有機層１３に電子を注入する陰極１４としては、Ｃａ／Ａｌ、Ｃｅ／Ａｌ、Ｃｓ／Ａｌ、Ｂａ／Ａｌ等の仕事関数の低い金属と安定な金属とを積層した金属電極、Ｃａ：Ａｌ合金、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ｌｉ：Ａｌ合金等の仕事関数の低い金属を含有する金属電極、ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ、ＢａＦ２／Ｂａ／Ａｌ等の絶縁層（薄膜）及び金属電極を組み合わせた電極等が挙げられる。陽極１２及び陰極１４の形成方法としては、蒸着法、電子ビーム（Electoron Beam ；ＥＢ）法、分子線エピタクシー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法、スパッタ法等のドライプロセス、又は、スピンコート法、印刷法、インクジェット法等のウエットプロセスを用いることができる。
【００４３】
有機層１３は、少なくとも一層の発光層２３を有している。有機層１３（又はこれに含まれる発光層２３）は、一層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。
【００４４】
発光層２３の発光材料としては、有機ＥＬ素子２０用の公知の発光材料を用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。具体的には、低分子発光材料、高分子発光材料、高分子発光材料の前駆体等を用いることができる。
【００４５】
低分子発光材料としては、例えば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリデェン化合物、５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾ−ル誘導体、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、アゾメチン亜鉛錯体、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等の蛍光性有機金属化合物等が挙げられる。高分子発光材料としては、例えば、ポリ（２−デシルオキシ−１，４−フェニレン）（ＤＯ−ＰＰＰ）、ポリ［２，５−ビス−［２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ］−１，４−フェニル−アルト−１，４−フェニルレン］ジブロマイド（ＰＰＰ−ＮＥｔ３＋）、ポリ［２−（２’−エチルヘキシルオキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［５−メトキシ−（２−プロパノキシサルフォニド）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＰＳ−ＰＰＶ）、ポリ［２，５−ビス−（ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）］（ＣＮ−ＰＰＶ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ）等の蛍光性有機金属化合物が挙げられる。高分子発光材料の前駆体としては、例えば、ＰＰＶ前駆体、ＰＮＶ前駆体、ＰＰＰ前駆体等が挙げられる。
【００４６】
封止層１５は、カラーフィルタ層１６及び封止基板１７は、この順に陰極１４上に形成されており、それぞれ公知の材料を用いて形成されている。
【００４７】
（有機ＥＬディスプレイ１０の製造方法）
次に、本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１０の製造方法について説明する。
【００４８】
まず、ＴＦＴ回路を有する基板１１上にスルーホールを介して電気的に接続したＡｌ電極をスパッタリング法で１００ｎｍの厚さに成膜し、画素サイズにフォトリソプロセスによってパターンニングする。
【００４９】
次に、その上に陽極１２となるＩＴＯ透明電極を形成する。ＩＴＯ膜はスパッタリング法で成膜され、画素サイズにフォトリソプロセスによってパターンニングする。画素サイズは、例えば、Ａｌ電極、ＩＴＯ電極共に画素幅２００μｍ、抜き幅３０μｍピッチにパターンニングする。
【００５０】
次に、陽極１２が形成された透明の基板１１上に、正孔注入層（Ｃｕｐｃを３５ｎｍ）、正孔輸送層（ＴＰＤを４５ｎｍ）、発光層２３（白色発光材料５５ｎｍ）、電子注入層（ＬＩ２Ｏを１ｎｍ）および陰極１４（Ａｌを５ｎｍ）を順次真空蒸着法などにより堆積成膜させる。
【００５１】
次に、その上に透明性を保つためにＩＴＯ電極をイオンプレーティング法で成膜する。
【００５２】
次に、ＣＶＤ法でＳｉＮｘ膜を２μｍ形成して封止膜とし、最後にＵＶ硬化樹脂を用いて、封止基板１７をＣＦ６が形成されている側を内側に貼り合わせることにより、有機ＥＬ素子２０を形成する。
【００５３】
本実施形態は、有機ＥＬ素子２０の作製方法の一例を示したもので、用いる有機材料、封止膜等はこれらの限定するものではない。また、有機層１３の成膜法に関しても、ここでは低分子発光素子に準じたプロセスの例を示したが、これに限定するものではなく、例えば高分子有機ＥＬ材料をインクジェットプロセスなどの印刷法で成膜してもよい。
【００５４】
次に、上述のようにして形成した有機ＥＬ素子２０に、異物等の輝点欠陥部（画素欠陥等）が生じているときのリペア法について、図２を用いて説明する。
【００５５】
まず、輝点欠陥部を有する有機ＥＬ素子２０に対し、全面点灯させるように電圧を印加する。これにより、非発光画素の存在を確認する。この非発光画素の位置が素子内部の輝点欠陥部位に対応している。
【００５６】
次に、輝点欠陥部に対して、フェムト秒レーザリペア装置３０を用いてレーザリペアを行う。フェムト秒レーザリペア装置３０は、フェムト秒レーザ発振器３１、絞り３２、ミラー３３、レンズ３４で構成され、任意にマスク３５を設けてもよい。マスク３５は、図２においては、ミラー３３とレンズ３４との間に設けられているが、絞り３２とミラー３３との間に設けてもよい。フェムト秒レーザ発振器３１から照射されたフェムト秒レーザ光は、レーザ光の光線断面積よりも小さく形成されたレーザ光通過孔３６を備えたマスク３５を通して有機ＥＬ素子２０へ照射される。
【００５７】
フェムト秒レーザ光は、顕微鏡搭載パルス可変型励起レーザ光であり、発振波長は任意に選択できる。フェムト秒レーザ光の照射は、例えば、そのパルス時間幅が１００フェムト秒以下、好ましくは１フェムト秒以下となるようにしてカラーフィルタ層１６側から行う。また、フェムト秒レーザ光の波長は、どのようなものであってもよいが、特に中波長（７００〜９００ｎｍ、好ましくは７８０ｎｍ）であるのが好ましい。さらに、発光層２３の光吸収波長の半値幅帯域外の発振波長であってもよい。
【００５８】
また、リペアの焦点は、例えば、輝点欠陥部位に対応する陽極１２付近に合わせる。レーザ光の焦点は、フェムト秒レーザリペア装置３０に搭載されている絞り３２及びレンズ３４を調節することにより行う。
【００５９】
照射スポットの面積は、マスク３５及びレンズ３４によって調節する。例えば、形成する欠損部２１（非発光部）のレーザ光の照射側から見た面積が、レーザ光の輝点欠陥部におけるスポット面積の１．５倍以下に形成されるように調節する。
【００６０】
このようにしてフェムト秒レーザ光を照射することにより、陽極１２の輝点欠陥部位に対応する領域に多光子吸収が生じて欠損部２１が形成され、これによりリークの抑制が実現される。
【実施例１】
【００６１】
本発明の実施形態に係るレーザリペア法を用いた画素欠陥のリペアの効果を調べるため、以下の実験を行った。
【００６２】
まず、上述した実施形態のトップエミッション構造の有機ＥＬ素子を２つ準備し、それらを全面点灯させるようにそれぞれ電圧を印加したところ、非発光画素がそれぞれの素子について１０箇所ずつ存在するのが確認された。ここでこれら２つの有機ＥＬ素子を素子Ａ及び素子Ｂとする。素子Ａ、Ｂともに非発光画素を顕微鏡観察すると、画素内部に１〜３ミクロン程度の微少なパーティクルが含まれていることが分かった。
【００６３】
次に、素子Ａの欠陥画素内のパーティクルに対してはＹＡＧレーザリペア装置を用いてレーザリペアを行い、リペア後の有機ＥＬ素子（比較例）を得た。ＹＡＧレーザは、ここでは顕微鏡搭載型パルス励起ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザを用い、発振波長を５３２ｎｍとした。
【００６４】
また、素子Ｂの欠陥画素内のパーティクルに対して、本発明の実施形態に係るフェムト秒レーザリペア装置を用いてレーザリペアを行い、リペア後の有機ＥＬ素子（実施例１）を得た。また、フェムト秒レーザ光の発振波長を７８０ｎｍであり、本波長は素子Ｂを構成する膜の何れについても吸収率が１０％以下である。通常の吸収率が１０％程度の場合、多光子吸収ではないレーザ光でいくら照射しても、膜にダメージを与えることはできない。
【００６５】
比較例及び実施例１において、レーザ光は、封止基板側からカラーフィルタ層を介して照射した。また、リペアの焦点は何れのレーザ光においても陽極であるＡｌ付近に合わせた。レーザ光の焦点は、レーザ装置に搭載されている顕微鏡を用いて調節した。照射スポットは円形で直径１０μｍとした。
【００６６】
（比較例の評価結果）
このような条件下でレーザリペア処理を行ったところ、ＹＡＧレーザを用いた素子Ｂについては、カラーフィルタ層や有機層に吸収され、欠陥画素のリペアを行うことができなかった。これは、YAGレーザ光の波長５３２ｎｍはカラーフィルタ層等の吸収を強く受けるので、有機層までレーザ光のパワーが届かなかったためであると考えられる。そのため、カラーフィルタ層だけがレーザによって消滅している箇所もあった。
【００６７】
そこで、比較例において、ＹＡＧレーザ光の強度をさらに強くし、照射時間を長くしたところ、素子Ａにおいてレーザ光の照射領域が大きく破損し、レーザスポットに対して数倍の穴が開いた。これは、レーザ光によって電極を焼ききることは出来たが、その際に非常に大きな熱が発生し、フォーカスした電極だけでなく、周囲にも影響を及ぼしてしまったことが原因である。その結果、欠陥画素はリペアできず、リペア前よりも大きなリーク電流が流れてしまった。このように、通常のレーザ光ではカラーフィルタ層や樹脂封止膜の吸収によって素子の奥のほうまで光を照射させることが難しく、強度を上げて光を奥まで浸透させたとしても、熱の発生を防ぐことができない。このため、結果的にリペアではなく、素子を破損してしまう虞があることが分かった。
【００６８】
（実施例１の評価結果）
フェムト秒レーザ光を用いた素子Ｂに関しては、１０箇所全ての非発光画素が点灯するようになり、リペアは成功した。
【００６９】
リペア箇所の断面をＳＥＭ観察したところ、陽極、有機層、カラーフィルタ層等が消滅していた。しかしながら、リペア箇所のエッジ部分は非常にシャープであった。リペアによって生じた非発光領域は直径約２０μｍ程度の略円状であり、非点灯画素のリークが改善され、発光画素となった。素子Ｂについて、欠陥箇所１０個をエージングしたところ、７箇所については、再リークすることなく、再度欠陥画素になることはなかった。それ以外の３箇所については、エージングによって徐々に再リークが起こり、ついには非点灯画素になった。これは、レーザ照射スポットに対して、リペアによって生じる略円状の非発光領域の大きさが直径約１０μｍ以上に広がったため、スポット周囲に悪影響を及ぼしたからだと考えられる。
【００７０】
つまり、フェムト秒レーザ光を用いた多光子吸収モードのリペアでは、ＹＡＧレーザのような通常のレーザではできなかったカラーフィルタ層や封止樹脂層越しのリペアを実現することが出来たが、まだ１００％のリペア率を達成することはできなかった。
【実施例２】
【００７１】
続いて、実施例１で用いたものと同様のＴＥ構造を有する有機ＥＬ素子Ｃにおいて、フェムト秒レーザ光を用いたリペアを試みた。実施例１では、レーザ装置から照射される光線をマスクを使わずにそのまま照射したために、直径約１０μｍの照射領域の中でガウス分布に基づいた発光光度むらが発生し、この結果、有機ＥＬ素子中に照射されたレーザ光にもむらが生じた。これにより、有機ＥＬ素子のリペアの状態にもむらが発生し、リペア処理直後では完全にリペアできた画素でも、エージング中に再リークしてしまったと考えられる。そこで、レーザ光の照射分布を調べたところ、５μｍ径程度に光線を絞ることができたら、ほぼ照射分布が均一なレーザ光を照射できることが分かった。
【００７２】
これを踏まえ、実施例２では、有機ＥＬ素子Ｃにフェムト秒レーザ光を照射する前に、直径約５μｍのレーザ光通過孔が形成されたマスクを介して５μｍの照射スポットで上記素子中の欠陥画素にレーザ照射した。
【００７３】
このように、マスクを介してレーザ光を照射すると、素子Ｃの欠陥画素１０箇所に対して、実施例１と同様に全ての箇所で欠陥画素をリペアすることができた。
【００７４】
また、実施例２ではレーザ照射後の非発光領域のスポットを７μｍ径程度としたレーザ照射に対するリペア領域の広がりを、マスクを介さずにレーザ光照射したものに比べて４０％に抑えることができた。これはマスクを用いたために、レーザスポットの強度むらの発生を抑制することができたことが原因であると考えられる。また、これらのリペア箇所をエージングしたところ、再リークは起こらなかった。このように、マスクを介してレーザ光を照射することによって、レーザスポットの強度むらの発生を抑制し、より高効率のレーザリペアを実現することができた。
【００７５】
尚、上記実施例１，２で用いたリペアの諸条件は、実験対象となる有機ＥＬ素子の画素の大きさ、パネルサイズ、構成材料等の違いによって最適値が存在する。従って、本実施例１，２で用いたリペアの諸条件は一例であり、これらに限定されるものではない。
【００７６】
（作用効果）
次に作用効果について説明する。
【００７７】
本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１０の製造方法は、基板１１上に形成された陽極１２、及び、陽極１２と発光層２３を有する有機層１３を介して対向するように設けられた陰極１４を備えると共に内部に輝点欠陥部を有する有機ＥＬ素子２０を準備し、有機ＥＬ素子２０の輝点欠陥部にレーザ光を照射し、多光子吸収を生じさせて非発光部２１を形成することを特徴とする。
【００７８】
このような構成によれば、多光子吸収（マルチフォトン吸収）を利用したレーザリペアを行うことによって、リークの再発がなく、かつリペア箇所の周辺へのダメージが少ない輝点欠陥部のリペアを行うことができる。このため、リペア後のエージングによって、酸素や水分の影響を受けにくく、また再度リークする確率が著しく低下し、素子寿命の長い有機ＥＬ素子を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法及び有機ＥＬディスプレイに関する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１０の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１０の画素欠陥部のリペアの様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０      有機ＥＬディスプレイ
１１      基板
１２      陽極
１３      有機層
１４      陰極
１５      封止層
１６      カラーフィルタ層
１７      封止基板
２０      有機ＥＬ素子
２１      欠損部（非発光部）
２３      発光層
３０      フェムト秒レーザリペア装置
３１      フェムト秒レーザ発振器
３２      絞り
３３      ミラー
３４      レンズ
３５      マスク
３６      レーザ光通過孔
【図１】
2008235177.tif 000003
【図２】
2008235177.tif 000004