(57)【要約】絶縁基板（１１）と、電源端子と、基板（１１）上で配列するとともにそれぞれ有機ＥＬ素子（３０）及び画素回路を含んだ複数の画素（３１）と、画素回路（３１）を被覆するとともに有機ＥＬ素子（３０）と基板（１１）の間に介在した有機平坦化膜とを含んだ有機ＥＬディスプレイ（１）の製造方法であって、画素（３１）の中から滅点及び／または輝点として視認され得るものを選択することと、選択した画素（３１）に含まれる画素回路のうち有機平坦化膜と基板（１１）との間に位置した部分に基板（１１）を介してエネルギー線を照射して、選択した画素（３１）に含まれる有機ＥＬ素子（３０）を電源端子から電気的に切断することとを含んだ方法が提供される。
2004068446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の絶縁基板と、電源端子と、前記絶縁基板上でマトリクス状に配列するとともにそれぞれ有機ＥＬ素子及び前記電源端子から前記有機ＥＬ素子への電力の供給を制御する画素回路を備えた複数の画素と、前記画素回路を被覆するとともに前記有機ＥＬ素子と前記絶縁基板の間に介在した有機平坦化膜とを具備した有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
前記複数の画素の中から滅点及び／または輝点として視認され得るものを選択することと、
前記選択した画素に含まれる前記画素回路のうち前記有機平坦化膜と前記絶縁基板との間に位置した部分に前記絶縁基板を介してエネルギー線を照射して、前記選択した画素に含まれる前記有機ＥＬ素子を前記電源端子から電気的に切断することとを含んだ方法。
【請求項２】
前記有機ＥＬディスプレイは、前記有機平坦化膜を介して前記画素回路の少なくとも一部を被覆するとともに前記有機ＥＬ素子を取り囲んだ隔壁絶縁層をさらに具備し、前記隔壁絶縁層は有機絶縁層を含み、
前記エネルギー線は、前記選択した画素に含まれる前記画素回路のうち前記有機平坦化膜と前記絶縁基板との間であり且つ前記有機絶縁層と前記絶縁基板との間に位置した部分に照射する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エネルギー線の照射は、前記画素回路のエネルギー線が照射される部分の体積Ｖ（μｍ３）とその部分に照射する前記エネルギー線のエネルギーＲ（ｍＪ）とが不等式：０．０６７×Ｖ＜Ｒ＜０．１７×Ｖに示す関係を満足するように行う請求項１に記載の方法。
【請求項４】
光透過性の絶縁基板と、電源端子と、前記絶縁基板上でマトリクス状に配列するとともにそれぞれ有機ＥＬ素子及び前記電源端子から前記有機ＥＬ素子への電力の供給を制御する画素回路を備えた複数の画素と、前記画素回路の少なくとも一部を被覆するとともに前記有機ＥＬ素子を取り囲んだ隔壁絶縁層とを具備し、前記隔壁絶縁層は有機絶縁層を含んだ有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
前記複数の画素の中から滅点及び／または輝点として視認され得るものを選択することと、
前記選択した画素に含まれる前記画素回路のうち前記有機絶縁層と前記絶縁基板との間に位置した部分に前記絶縁基板を介してエネルギー線を照射して、前記選択した画素に含まれる前記有機ＥＬ素子を前記電源端子から電気的に切断することとを含んだ方法。
【請求項５】
光透過性の絶縁基板と、電源端子と、前記絶縁基板上でマトリクス状に配列するとともにそれぞれ有機ＥＬ素子及び前記電源端子から前記有機ＥＬ素子への電力の供給を制御する画素回路を備えた複数の画素とを具備した有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
前記複数の画素の中から滅点及び／または輝点として視認され得るものを選択することと、
前記選択した画素に含まれる前記画素回路の一部に前記絶縁基板を介してエネルギー線を照射して、前記選択した画素に含まれる前記有機ＥＬ素子を前記電源端子から電気的に切断することとを含み、前記エネルギー線の照射は、前記画素回路のエネルギー線が照射される部分の体積Ｖ（μｍ３）とその部分に照射する前記エネルギー線のエネルギーＲ（ｍＪ）とが不等式：０．０６７×Ｖ＜Ｒ＜０．１７×Ｖに示す関係を満足するように行う方法。
【請求項６】
前記画素回路は、第１電源端子に接続された第１端子と制御端子とそれらの間の電圧に対応した大きさで駆動電流を出力する第２端子とを備えた駆動制御素子を具備し、前記有機ＥＬ素子は前記第２端子と第２電源端子との間に接続され、前記エネルギー線は前記駆動制御素子に照射する請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記画素回路は、第１電源端子に接続された第１端子と制御端子とそれらの間の電圧に対応した大きさで駆動電流を出力する第２端子とを備えた駆動制御素子を具備し、前記有機ＥＬ素子は前記第２端子と第２電源端子との間に接続され、前記エネルギー線は、前記第１電源端子と前記第１端子とを接続する配線または前記第２端子と前記有機ＥＬ素子とを接続する配線に照射する請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
第１電源端子に接続された第１端子と制御端子とそれらの間の電圧に対応した大きさで駆動電流を出力する第２端子とを備えた駆動制御素子を具備し、
前記有機ＥＬ素子は、互いに離間し且つ前記第２端子に並列的に接続された複数の陽極と、第２電源端子に接続されるとともに前記複数の陰極と対向した陰極と、前記複数の陽極と前記陰極との間に介在し且つ発光層を含んだ有機物層とを備え、
前記エネルギー線は、前記選択した画素に含まれる前記複数の陽極の１つと前記第２端子とを接続している配線に照射する請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記画素回路の前記エネルギー線を照射する部分はポリシリコンからなる請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】  近年、有機ＥＬ素子を用いたディスプレイが開発されている。有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層を狭持した構造で、これら電極間を流れる駆動電流に応じた輝度で発光動作を行う。
有機ＥＬディスプレイの製造プロセスでは、発光層を形成する際、その材料として低分子有機材料を使用する場合には真空蒸着法を利用している。また、発光層の材料として高分子有機材料を使用する場合には、高分子有機材料を含有した溶液を塗布してなる塗膜を乾燥するという方法を採用している。
いずれの場合も、陽極と陰極とが発光層の部分的な欠落により短絡することがあり、画素欠点として視認される。また、陽極と陰極との間で短絡を生じないまでも、或る有機ＥＬ素子の特性が他の有機ＥＬ素子の特性からずれた場合には、前者は画素欠点或いは輝点画素として視認されることとなる。
なお、このような輝度ズレは、それぞれの画素毎に駆動用トランジスタなどを設けてアクティブマトリクス駆動を行う場合には、他の要因でも生じ得る。例えば、或る画素の駆動用トランジスタの特性が他の画素の駆動用トランジスタの特性からずれた場合には、前者は画素欠点或いは輝点画素として視認されることとなる。
上記の輝度ズレのうち、画素欠点は、輝点画素に比べると視認され難い。そのため輝点画素良を滅点化し、例えば、輝点画素に含まれる駆動用トランジスタのドレインと有機ＥＬ素子の陽極とを接続している配線をＹＡＧレーザの第二高調波を照射することにより溶断することで、輝点画素を目立たなくすることができる。
また、陽極と陰極との短絡に起因した画素欠点に対しては、それぞれの画素において、陽極を互いに離間した複数の導電層で構成するとともにそれら導電層と駆動用トランジスタのドレインとを複数本の配線を介して接続することが有効である。すなわち、このような構造を採用すると、陰極との間で短絡を生じた導体層と駆動用トランジスタのドレインとを接続している配線のみを上記のレーザ光照射により溶断することで、陰極との間で短絡を生じた導体層とそれと同一の画素に含まれる他の導体層とを絶縁することができる。そのため、当該画素が画素欠点として視認されるのを抑制することができる。
ところで、陰極は共通電極として設けられるため、上記のレーザ光照射により配線が溶断されたかを、透過光を利用して確認することはできない。それゆえ、この確認には落射光を利用することとなるが、金属からなる配線表面での反射と陰極表面での反射とを区別することは難しい。
また、金属は、その高い反射率や溶融状態における粘性或いは流動性などに起因して、その溶断に極めて高いエネルギーを必要とする。そのため、上記のレーザ光照射による配線の溶断に伴い、その周辺部がダメージを受け易い。例えば、配線と陰極との間の絶縁層が破壊されてそれらが短絡することがある。また、本来は溶断すべきでない配線までもが溶断されることがある。
【発明の開示】
本発明の目的は、有機ＥＬディスプレイの構成要素に不所望なダメージを与えることなく輝点画素或いは滅点画素の有機ＥＬ素子を電流経路から切離す技術を提供することにある。
本発明の第１側面によると、光透過性の絶縁基板と、電源端子と、前記絶縁基板上でマトリクス状に配列するとともにそれぞれ有機ＥＬ素子及び前記電源端子から前記有機ＥＬ素子への電力の供給を制御する画素回路を備えた複数の画素と、前記画素回路と前記有機ＥＬ素子との間に介在した有機平坦化膜とを具備した有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、前記複数の画素の中から滅点及び／または輝点として視認され得るものを選択することと、前記選択した画素に含まれる前記画素回路のうち前記有機平坦化膜と前記絶縁基板との間に位置した部分に前記絶縁基板を介してエネルギー線を照射して、前記選択した画素に含まれる前記有機ＥＬ素子を前記電源端子から電気的に切断することとを含んだ方法が提供される。
本発明の第２側面によると、光透過性の絶縁基板と、電源端子と、前記絶縁基板上でマトリクス状に配列するとともにそれぞれ有機ＥＬ素子及び前記電源端子から前記有機ＥＬ素子への電力の供給を制御する画素回路を備えた複数の画素と、前記画素回路の少なくとも一部を被覆するとともに前記有機ＥＬ素子を取り囲んだ隔壁絶縁層とを具備し、前記隔壁絶縁層は有機絶縁層を含んだ有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、前記複数の画素の中から滅点及び／または輝点として視認され得るものを選択することと、前記選択した画素に含まれる前記画素回路のうち前記有機絶縁層と前記絶縁基板との間に位置した部分に前記絶縁基板を介してエネルギー線を照射して、前記選択した画素に含まれる前記有機ＥＬ素子を前記電源端子から電気的に切断することとを含んだ方法が提供される。
本発明の第３側面によると、光透過性の絶縁基板と、電源端子と、前記絶縁基板上でマトリクス状に配列するとともにそれぞれ有機ＥＬ素子及び前記電源端子から前記有機ＥＬ素子への電力の供給を制御する画素回路を備えた複数の画素とを具備した有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、前記複数の画素の中から滅点及び／または輝点として視認され得るものを選択することと、前記選択した画素に含まれる前記画素回路の一部に前記絶縁基板を介してエネルギー線を照射して、前記選択した画素に含まれる前記有機ＥＬ素子を前記電源端子から電気的に切断することとを含み、前記エネルギー線の照射は、前記画素回路のエネルギー線が照射される部分の体積Ｖ（μｍ３）とその部分に照射する前記エネルギー線のエネルギーＲ（ｍＪ）とが不等式：０．０６７×Ｖ＜Ｒ＜０．１７×Ｖに示す関係を満足するように行う方法が提供される。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第１態様に係る方法で製造可能な有機ＥＬディスプレイの一例を概略的に示す断面図；
図２は、図１に示す有機ＥＬディスプレイで採用可能な回路構成の一例を概略的に示す平面図；
図３は、本発明の第１態様に係る修復方法の一例を概略的に示す平面図；
図４は、本発明の第１態様に係る修復方法の一例を概略的に示す平面図；
図５は、本発明の第１態様に係る修復方法の他の例を概略的に示す平面図；
図６は、本発明の第１態様に係る修復方法の他の例を概略的に示す平面図；
図７は、本発明の第１態様に係る方法で製造可能な有機ＥＬディスプレイの他の例を概略的に示す断面図；
図８は、図７に示す有機ＥＬディスプレイで採用可能な回路構成の一例を概略的に示す平面図；
図９は、本発明の第１態様に係る修復方法のさらに他の例を概略的に示す平面図；
図１０は、本発明の第１態様に係る修復方法のさらに他の例を概略的に示す平面図；
図１１は、本発明の第２態様に係る修復方法の一例を概略的に示す平面図；
図１２は、レーザ光照射試験に利用した有機ＥＬディスプレイの一部を概略的に示す平面図；及び
図１３は、本発明の第３態様に係る有機ＥＬディスプレイを概略的に示す断面図。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の幾つかの態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の第１態様に係る方法で製造可能な有機ＥＬディスプレイの一例を概略的に示す断面図である。図１に示す有機ＥＬディスプレイ１は、互いに対向したアレイ基板２及び封止基板３とそれらの間に介在したシール層４とを備えている。シール層４は封止基板３の周縁に沿って設けられており、それにより、アレイ基板２と封止基板３との間に密閉された空間を形成している。この空間は、例えば、Ａｒガスなどの希ガスやＮ２ガスのような不活性ガスで満たされている。
アレイ基板２は、ガラス板等の光透過性を有する絶縁基板１１を有している。基板１１上には、アンダーコート層として、例えば、ＳｉＮｘ層１２とＳｉＯ２層１３とが順次積層されている。アンダーコート層上には、チャネル及びソース・ドレインが形成されたポリシリコン層のような半導体層１４、ゲート絶縁膜１５、及びゲート電極１６が順次積層されており、それらはトップゲート型の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）２０を構成している。
ゲート絶縁膜１５及びゲート電極１６上には、ＳｉＯ２などからなる層間絶縁膜２１が設けられている。層間絶縁膜２１上には電極配線（図示せず）及びソース・ドレイン電極２３が設けられており、それらは、ＳｉＮｘなどからなるパッシベーション膜２４で埋め込まれている。なお、ソース・ドレイン電極２３は、層間絶縁膜２１に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴ２０のソース・ドレインに電気的に接続されている。
パッシベーション膜２４上には、複数の陽極２５が互いに離間して並置されている。ここでは、陽極２５はＩＴＯ等の光透過性を有する導電膜で構成される。それぞれの陽極２５は、ドレイン電極２３に電気的に接続されている。
パッシベーション膜２４上には、さらに、絶縁層２６ａが設けられている。絶縁層２６ａは、例えば、親液性の無機絶縁層である。絶縁層２６ａは、陽極２５に対応した位置に貫通孔を有しており、パッシベーション膜２４の陽極２５から露出した部分と陽極２５の周縁部とを被覆している。
絶縁層２６ａ上には、絶縁層２６ｂが設けられている。絶縁層２６ｂは、例えば、撥液性の有機絶縁層である。絶縁層２６ｂは、陽極２５に対応した位置に、絶縁層２６ａの貫通孔と等しいか或いはそれよりも大きな径の貫通孔を有している。
なお、絶縁層２６ａと絶縁層２６ｂとの積層体は、陽極２５に対応した位置に貫通孔を有する隔壁絶縁層２６を構成している。隔壁絶縁層２６は、絶縁層２６ａと絶縁層２６ｂとの積層体で構成してもよく、或いは、絶縁層２６ｂのみで構成してもよい。
隔壁絶縁層２６の貫通孔内で露出した陽極２５上には、発光層を含んだ有機物層２７が設けられている。この発光層は、例えば、発光色が赤色、緑色、または青色のルミネセンス性有機化合物を含んだ薄膜である。有機物層２７は、発光層に加え、例えば、陽極２５から発光層への正孔の注入を媒介する役割を果たすバッファ層などをさらに含むことができる。
隔壁絶縁層２６及び有機物層２７上には共通電極（陰極）２８が設けられている。陰極２８は、パッシベーション膜２４及び隔壁絶縁層２６に設けられたコンタクトホール（図示せず）を介して電極配線に電気的に接続されている。それぞれの有機ＥＬ素子３０は、これら陽極２５、有機物層２７、及び陰極２８で構成されている。
図２は、図１に示す有機ＥＬディスプレイ１で採用可能な回路構成の一例を概略的に示す平面図である。図２に示すように、この有機ＥＬディスプレイ１は、基板１１上にマトリクス状に配置された走査信号線４１及び映像信号線４２を備えており、画素３１は走査信号線４１と映像信号線４２との交差部近傍に配置されている。
走査信号線４１は画素の行方向に延在するとともに列方向に配列しており、それらは走査信号線ドライバ５１に接続されている。他方、映像信号線４２は画素の列方向に延在するとともに行方向に配列しており、それらは映像信号線ドライバ５２に接続されている。
それぞれの画素３１は、駆動用制御素子である駆動用トランジスタ２０と、有機ＥＬ素子３０と、選択用スイッチである選択用トランジスタ３２と、キャパシタ３３とで構成されている。この例では、駆動用トランジスタ２０はｐチャネルＴＦＴであり、選択用トランジスタ３２はｎチャネルＴＦＴである。
駆動用トランジスタ２０及び有機ＥＬ素子３０は、一対の電圧電源端子間で直列に接続されている。キャパシタ３３は、駆動用トランジスタ２０のゲートと定電位端子，この例では第１電源端子，との間に接続されている。選択用トランジスタ３２は、映像信号線４２と駆動用トランジスタ２０のゲートとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線４１に接続されている。
なお、駆動用トランジスタ２０と選択用トランジスタ３２とキャパシタ３３とそれらを接続する配線とは画素回路を構成している。この画素回路は、走査信号線駆動回路５１から走査信号線４１を介して供給される走査信号と、映像信号線駆動回路５２から映像信号線４２を介して供給される映像信号に基づいて、第１電源端子から有機ＥＬ素子３０への電流の大きさを制御する。
本態様では、或る画素３１が輝点画素として視認された場合、以下に説明するように、その画素３１に含まれる画素回路のポリシリコン部のうち、絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置した部分に対して、基板１１側からエネルギー線を照射する。これにより、有機ＥＬ素子３０を第１電源端子から電気的に切断し、先の画素３１を輝点画素として視認され難くする。
図３及び図４は、本発明の第１態様に係る修復方法の一例を概略的に示す平面図である。なお、図３及び図４は、図１に示す有機ＥＬディスプレイ１を基板１１側から見た場合に観察され得る駆動用トランジスタ２０を示している。また、図３及び図４において、参照番号４３は電源と駆動用トランジスタ２０のソースとを接続する配線（例えば、ソース電極２３）を示し、参照番号４４は駆動用トランジスタ２０のドレインと有機ＥＬ素子３０の陽極２５とを接続する配線（例えば、ドレイン電極２３）を示し、参照番号６０はレーザ光のビームスポットを示している。
この方法では、或る画素３１が輝点画素或いは滅点画素として視認された場合、その画素３１に含まれる画素回路のポリシリコン部のうち、絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置した部分に対して、基板１１側からエネルギー線，例えばＹＡＧレーザの第二高調波，を照射する。これにより、図４に示すように、ポリシリコン層１４を分断する。
ポリシリコン層１４を分断すると、その画素３１の有機ＥＬ素子３０に電力が供給されなくなる。そのため、その画素３１が輝点画素として視認されていた場合には、ポリシリコン層１４を分断することにより、その画素３１を滅点化として視認されるようにすること，すなわち輝点画素として視認され難くすること，ができる。また、その画素３１が滅点画素として視認されていた場合には、ポリシリコン層１４を分断することにより、表示に寄与しない画素３１による電力消費を低減することができる。
また、ポリシリコン層１４は、金属配線などと比較して、上記のレーザ光を遥かに高い効率で吸収する。そのため、ポリシリコン層１４は、金属配線をレーザ光照射により溶断する場合に比べ、比較的低いエネルギーのレーザ光照射により分断することができる。
しかも、この例では、駆動用トランジスタ２０のポリシリコン層１４は、絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置している。絶縁層２６ｂの材料として使用する有機絶縁体の多くは、光透過性の無機絶縁体と比較して、ポリシリコン層１４の分断などに使用するレーザ光をより高い効率で吸収する。また、絶縁層２６ｂは、２μｍ乃至３μｍ程度の比較的厚い層であって、表示には寄与していない。さらに、基板１１と絶縁層２６ｂとの間には、レーザ光照射によってダメージを受け易い有機物層２７や陰極２８は存在していない。
したがって、この方法によると、画素３１が輝点または滅点を生じ、電流経路から有機ＥＬ素子をレーザ光照射により切離すに際し、レーザ光照射部の周辺部がダメージを受けるのを防止することができる。
さらに、通常、ポリシリコン層１４は、陰極２８に比べ、可視光に関する反射率が遥かに低い。そのため、上記のレーザ光照射によりポリシリコン層１４が分断されたかを、落射光を利用して確認することができる。
ポリシリコン層１４は、上記のレーザ光照射によって完全に分断されることが望ましいが、完全に分断されなくてもよい。これは、ポリシリコン層１４にレーザ光を照射すると、その照射部の少なくとも一部をアモルファスとすることができるためである。すなわち、アモルファスシリコンの比抵抗はポリシリコンの比抵抗に比べて高いので、上記のレーザ光照射によりポリシリコン層１４が物理的に分断されない場合であっても、その画素３１の有機ＥＬ素子３０に電力が供給され難くなる。したがって、ポリシリコン層１４を完全に分断した場合ほどではないにしろ、上記とほぼ同等の効果を得ることができる。
上記の方法では、輝点画素や滅点画素は、例えば、全ての画素３１を同一の条件で駆動しつつ表示面を観察することにより探し出すことができる。また、上記の処理により輝点画素が視認され難くなったことも、例えば、全ての画素３１を同一の条件で駆動しつつ表示面を観察することにより確認することができる。
上記の分離処理は、画素３１を完成した後であれば何時行ってもよい。例えば、上記の分離処理は、図１に示すアレイ基板２を完成した時点で行ってもよく、或いは、図１に示す状態の有機ＥＬディスプレイ１に対して行ってもよく、或いは、基板１１の外面に外光反射防止用の偏光フィルムを貼り付けた後に行ってもよい。先に説明したように、この方法によれば比較的低いエネルギーのレーザ光照射により画素３１の有機ＥＬ素子の切離しをすることができるので、基板１１の外面に反射防止用の偏光フィルムを貼り付けた後に行っても、偏光フィルムは殆んどダメージを受けることがない。
なお、先の例では、分離処理に際し、駆動用トランジスタ２０のポリシリコン層１４に対してレーザ光を照射したが、選択用トランジスタ３２のポリシリコン層１４に対してレーザ光を照射してもよい。但し、通常、前者のほうが、後者に比べ、輝点画素をより確実に視認され難くすることができる。
また、先の例では、図２に示す回路構成を採用したが、他の回路構成を採用することもできる。この場合、有機ＥＬ素子３０への電力の供給を低減可能であれば、先のレーザ光照射は何れのトランジスタに対して行ってもよい。
図３及び図４を参照しながら説明した例では、画素回路に含まれるトランジスタの半導体層を、レーザ光を照射すべきポリシリコン部として用いた。このレーザ光を照射すべきポリシリコン部は、トランジスタの半導体層に限られず、画素回路に含まれる配線であってもよい。
例えば、画素回路に含まれる複数の電気素子同士を接続した配線、及び／または、それら電気素子をそれぞれ有機ＥＬ素子３０と走査信号線４１と映像信号線４２と図示しない電源線とに接続した配線の少なくとも１つはポリシリコン部を含んでいてもよい。例えば、それら配線の少なくとも１つを、互いに直列接続された金属部とポリシリコン部とで構成してもよい。以下に説明するように、そのポリシリコン部に対してレーザ光照射を行うことによっても先の修復処理を行うことができる。
図５及び図６は、本発明の第１態様に係る処理方法の他の例を概略的に示す平面図である。なお、図５及び図６は、図１に示す有機ＥＬディスプレイ１を基板１１側から見た場合に観察され得る構造を示している。
図５及び図６に示す構造では、配線４４は、金属部（ドレイン電極）２３と、不純物を高濃度ドープすることにより導電性を付与したポリシリコン部１１４と、金属部１２３とで構成されている。このポリシリコン部１１４は、絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置している。
このような構造を採用した有機ＥＬディスプレイ１では、或る画素３１が輝点画素または滅点画素として視認される場合に、例えば、図５に示すように、その画素３１に対応したポリシリコン部１１４に対して、基板１１側からエネルギー線，例えばＹＡＧレーザの第二高調波，を照射してもよい。こうすると、図６に示すように配線４４をポリシリコン部１１４の位置で分断するか、或いは、ポリシリコン部１１４の少なくとも一部をアモルファス化することができる。これにより、その画素３１の有機ＥＬ素子３０への電力供給を低減することができる。このような方法でも、図３及び図４を参照しながら説明したのと同様の効果を得ることができる。
なお、図５及び図６の構造を採用する場合、金属部２３，１２３は同一のプロセスで形成してもよい。また、ポリシリコン部１１４とポリシリコン層１４のソース・ドレインとは同一のプロセスで形成してもよい。
画素に以下の構造を採用するとともに分離処理に図５及び図６を参照して説明した方法を利用すると、画素内の有機ＥＬ素子を部分的に切離すことができ、残りの部分を動作させることで、輝点画素および滅点画素の修復をすることができる。
図７は、本発明の第１態様に係る方法で製造可能な有機ＥＬディスプレイの他の例を概略的に示す断面図である。また、図８は、図７に示す有機ＥＬディスプレイで採用可能な回路構成の一例を概略的に示す平面図である。
図７及び図８に示す例では、１つの画素３１は駆動用トランジスタ２０と第２電源（ここではＧＮＤ）との間で互いに並列に接続された複数の有機ＥＬ素子（ここでは２つの有機ＥＬ素子３０ａ，３０ｂ）を含んでいる。このような構造を採用すると、或る画素３１が輝点画素または滅点画素として視認されたとしても、その画素３１に含まれる有機ＥＬ素子３０ａ，３０ｂのうち一方のみが要因となっているのであれば、以下に説明するように、その有機ＥＬ素子のみを駆動用トランジスタ２０から絶縁すれば、当該画素３１を正常な画素として動作させることができる。
図９及び図１０は、本発明の第１態様に係る修復方法のさらに他の例を概略的に示す平面図である。なお、図９及び図１０は、図７及び図８に示す有機ＥＬディスプレイ１を基板１１側から見た場合に観察され得る構造を示している。
図９及び図１０に示す構造では、配線４４は、金属部（ドレイン電極）２３と、不純物をドープすることにより導電性を付与したポリシリコン部１１４と、金属部１２３とで構成されている。ポリシリコン部１１４は有機ＥＬ素子３０ａ，３０ｂに対応した２つの陽極２５側で分岐しており、駆動用トランジスタ２０のドレインとＧＮＤとの間でそれら陽極２５を並列接続している。このポリシリコン部１１４は、有機絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置している。
このような構造を採用した有機ＥＬディスプレイ１において、例えば、或る画素３１がその有機ＥＬ素子３０ｂに起因して輝点画素或いは滅点画素として視認された場合、図９に示すように、その画素３１に含まれるポリシリコン部１１４の分岐点よりも陽極２５側の位置に対して、基板１１側からエネルギー線，例えばＹＡＧレーザの第二高調波，を照射する。これにより、図１０に示すようにポリシリコン部１１４を分岐点よりも陽極２５側の位置で分断するか、或いは、ポリシリコン部１１４の分岐点よりも陽極２５側に位置した部分を少なくとも部分的にアモルファス化する。こうすると、有機ＥＬ素子３０ｂのみを第１電源端子および第２電源端子間の電流経路から切離すことができ、その画素３１に含まれる有機ＥＬ素子３０ｂへの電力供給を低減することができる。
このような方法によると、図３及び図４を参照しながら説明したのと同様の効果を得ることができる。加えて、この方法では、輝点画素として視認された画素３１に含まれる有機ＥＬ素子３０ｂへの電力供給を上記の修復処理により低減したとしても、その画素３１に含まれる有機ＥＬ素子３０ａへの電力供給は維持される。そのため、この方法によると、輝点をより目立たなくすると共に、通常動作させることができる。また、画素３１が滅点画素として視認された場合にも同様の方法を採用することにより、不要な電流供給を抑え、正常な有機ＥＬ素子３０ａを動作させることが可能となる。
なお、図９及び図１０を参照しながら説明した方法では、輝点画素または滅点画素として視認される画素３１の有機ＥＬ素子３０ａのみがその要因となっているか、或いは、有機ＥＬ素子３０ｂのみがその要因となっているか、或いは、有機ＥＬ素子３０ａ，３０ｂの双方がその要因となっているかは、例えば、以下の方法により判別することができる。すなわち、まず、全ての画素を同一の条件で駆動しつつ表示面を観察することにより輝点や滅点を生じた画素３１を特定し、次いで、その画素３１を顕微鏡などで観察して、異物や異常部がある有機ＥＬ素子３０ａまたは３０ｂを特定する。このような方法で特定した有機ＥＬ素子３０ａまたは３０ｂを先の処理により電源から電気的に絶縁することにより、殆んどの輝点画素或いは滅点画素を目立たなくすることができ、あたかも正常な画素として動作させることができる。なお、上記の修復処理後、再度、全ての画素３１を同一の条件で駆動しつつ表示面を観察すれば、修復すべき欠陥を含んでいるにもかかわらず先の顕微鏡による観察で見出すことのできなかったＥＬ素子３０ａまたは３０ｂを容易に検出することができる。したがって、ここで検出されたＥＬ素子３０ａまたは３０ｂについても先の修復処理により電源から電気的に絶縁してもよい。
画素３１に図９の構造を採用する場合、金属部２３，１２３は同一のプロセスで形成してもよい。また、ポリシリコン部１１４とポリシリコン層１４のソース・ドレインとは同一のプロセスで形成してもよい。
次に、本発明の第２態様について説明する。第１態様では、輝点或いは滅点を生じた画素３１を、ポリシリコンなどの半導体からなる構成要素へのレーザ光照射を行うことによって処理した。第２態様では、輝点或いは滅点を生じた画素３１を修復するためのレーザ光照射は、第１態様と同様、画素回路の絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置した部分に対して行う。但し、第２態様では、画素回路のレーザ光を照射する部分の寸法と、その位置にレーザ光が形成するビームスポットとの寸法とを等しくする。これにより、第２態様では、レーザ光照射を行うべき構成要素の材料として、ポリシリコンなどの半導体に加え、金属材料も使用可能とする。
図１１は、本発明の第２態様に係る修復方法の一例を概略的に示す平面図である。なお、図１１は、図１に示したのとほぼ同様の構造を有する有機ＥＬディスプレイ１を基板１１側から見た場合に観察され得る構造を示している。また、図１１において、参照符号６０ａ及び６０ｂはレーザ光のビームスポットの位置を示している。
図１１の構造において、隔壁絶縁層２６を構成している絶縁層２６ｂには、陽極２５に対応した形状，ここでは略正八角形状，の貫通孔が設けられている。この絶縁層２６ｂは、有機絶縁体からなり、駆動用トランジスタ２０などを含む画素回路を被覆している。
第２態様では、輝点または滅点を生じた有機ＥＬ素子を切離すためのレーザ光照射は、第１態様と同様、画素回路の絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置した部分に対して行う。例えば、図１１に示すように、ビームスポットが位置６０ａまたは位置６０ｂに形成されるようにレーザ光照射を行う。
例えばＨＲＣ（ハードレジンコート）に代表されるアクリル樹脂などのように、絶縁層２６ｂの材料として使用する有機絶縁体の多くは、光透過性の無機絶縁体と比較して、ポリシリコン層１４などの半導体層の分断などに使用するレーザ光やソース・ドレイン電極２３などの金属層の溶断に使用するレーザ光をより高い効率で吸収する。なお、半導体層の分断やアモルファス化並びに溶断には、例えば、ＹＡＧレーザの第二高調波を利用することができる。
また、絶縁層２６ｂは、比較的厚い層であって、表示には寄与していない。しかも、基板１１と絶縁層２６ｂとの間には、レーザ光照射によってダメージを受け易い有機物層２７や陰極２８は存在していない。
したがって、金属層を溶断する場合、以下のようにレーザ光照射を行えば、その周辺部がダメージを受けるのを抑制することが可能となる。ここでは、位置６０ａでドレイン電極２３を溶断する場合を例に説明する。
レーザ光がドレイン電極２３の表面の位置に形成するビームスポットの寸法がドレイン電極２３の幅よりも大きいと、レーザ光照射を開始してからドレイン電極２３が溶断するまでの期間に、一部のレーザ光が絶縁層２６ｂに入射する。ドレイン電極２３は金属材料からなるため、その溶断には比較的大きなエネルギーが必要である。それゆえ、絶縁層２６ｂの破壊に起因した陰極２８とドレイン電極２３などとの短絡や陰極２８の破壊を生じる可能性がある。例えば、陰極２８が部分的に欠落すると、その欠落部から絶縁層２６ｂを介して有機物層２７などに水分が侵入するおそれがある。
これに対し、レーザ光がドレイン電極２３の表面の位置に形成するビームスポットの寸法をドレイン電極２３の幅と等しくすると、レーザ光照射を開始してからドレイン電極２３が溶断するまでの期間にレーザ光が絶縁層２６ｂに入射することがない。すなわち、この場合、レーザ光が絶縁層２６ｂに入射する期間は、ドレイン電極２３が溶断した後のみとなる。ドレイン電極２３が溶断した後、直ちにレーザ光照射を停止すれば、絶縁層２６ｂの破壊を生じることなく、絶縁層２６ｂにレーザ光を吸収させることができる。換言すれば、絶縁層２６ｂが破壊するのを防止するとともに、レーザ光が陰極２８に到達するのを抑制することが可能となる。したがって、ドレイン電極２３と陰極２８との短絡や陰極２８の破壊が生じるのを防止することができる。
また、有機ＥＬ素子３０への電力供給を低減するためのレーザ光照射を、金属層に対して行う代わりに、半導体層に対して行うと、各種制御が容易になる。
半導体層を分断またはアモルファス化するために必要なレーザ光のエネルギーは、金属層を溶断するために必要なレーザ光のエネルギーよりも小さい。そのため、より長い時間にわたって絶縁層２６ｂにレーザ光が照射されたとしても、ドレイン電極２３と陰極２８との短絡や陰極２８の破壊が生じるのを防止することができる。したがって、金属層を溶断する代わりに半導体層を分断またはアモルファス化すると、より容易に有機ＥＬ素子３０への電力供給を低減することができる。
陰極２８などの破壊を防止可能なレーザ光照射条件の例を以下に記載する。
図１２は、レーザ光照射試験に利用した有機ＥＬディスプレイの一部を概略的に示す平面図である。なお、図１２は、図１に示したのとほぼ同様の構造を有する有機ＥＬディスプレイ１を基板１１側から見た場合に観察され得る構造の一部，具体的にはポリシリコン層１４，を拡大して示している。このポリシリコン層１４は基板１１と絶縁層２６ｂとの間に位置している。
本例では、ポリシリコン層１４の幅は３μｍとし、厚さは０．５μｍとした。また、レーザ光がポリシリコン層１４の表面の位置に形成するビームスポットは矩形状とし、その寸法は３μｍ×６μｍとした。
このような条件のもと、ポリシリコン層１４にレーザ光を照射し、レーザ光照射後のポリシリコン層１４及び陰極２８の状態並びに滅点化の可否を調べた。その結果を以下の表に示す。
2004068446.tif 000003
上記表において、「ポリシリコン層の状態」は、顕微鏡で観察した、レーザ光照射後のポリシリコン層１４の状態を示している。また、「○」は、陰極２８がレーザ光照射による影響を受けなかったことを示している。「□」は、ビームスポット６０のポリシリコン層１４との非重複部に対応した位置で陰極２８に穴あきが生じたことを示している。「△」は、ビームスポット６０に対応した位置全体で陰極２８に穴あきが生じたことを示している。
上記の例では、照射エネルギー密度が０．０３３３ｍＪ／μｍ２よりも大きい場合、画素３１を滅点化することができた。また、この例では、照射エネルギー密度が０．０８３３ｍＪ／μｍ２よりも小さい場合、ビームスポット６０とポリシリコン層１４との重複部に対応した位置で陰極２８に穴あきは生じていない。
ポリシリコン層１４のビームスポット６０との重複部の体積Ｖは、３μｍ×３μｍ×０．５μｍ＝４．５μｍ３である。したがって、ビームスポット６０の寸法をポリシリコン層１４の幅と一致させる場合、先の体積Ｖ（μｍ３）と照射エネルギーＲ（ｍＪ）とが以下の不等式に示す関係を満足していれば、陰極２８に穴あきを生じることなく画素３１を滅点化することができる。
０．０６７×Ｖ＜Ｒ＜０．１７×Ｖ
次に、本発明の第３態様について説明する。第１及び第２態様では、レーザ光照射は、画素回路の絶縁層２６ｂと絶縁基板１１との間に位置した部分に対して行った。これに対し、第３態様では、陽極２５の下地として有機絶縁体からなる平坦化層を設け、レーザ光照射は、画素回路の平坦化層と絶縁基板１１との間に位置する層に対して行う。
図１３は、本発明の第３態様に係る有機ＥＬディスプレイを概略的に示す断面図である。この有機ＥＬディスプレイ１は、パッシベーション膜２４と陽極２５及び絶縁層２６ａとの間に有機絶縁体からなる平坦化層２９が設けられていること以外は、図１の有機ＥＬディスプレイ１と同様の構造を有している。
例えば、アクリル樹脂などのように、平坦化層２９の材料として使用する有機絶縁体の多くは、半導体層の分断やアモルファス化に使用するレーザ光並びに金属層の溶断に使用するレーザ光を高い効率で吸収する。そのため、レーザ光照射すべき半導体層または金属層が基板１１と平坦化層２９との間にあれば、平坦化層２９を第２態様で絶縁層２６ｂに関して上述したのと同様の用途で利用することができる。すなわち、第２態様で説明したのと同様のレーザ光照射を平坦化層２９より下層で行うことにより、電極間の短絡や陰極２８の破壊を生じることなく加工を行うことができる。
本態様では、先のレーザ光照射は、平坦化層２９と絶縁層２６ｂとの重複部に対して行うことが望ましい。こうすると、平坦化層２９及び絶縁層２６ｂの双方にレーザ光を吸収させることができる。
上述した第１乃至第３態様では、陽極２５をパッシベーション膜２４上に設けたが、陽極２５は層間絶縁膜２１上に、つまり映像信号線４２と陽極２５とを同一平面上に設けてもよい。また、上記態様では有機ＥＬディスプレイ１を素子の形成されたアレイ基板側を表示面とする下面発光型としたが、対向基板側を表示面とする上面発光型とすることもできる。下面発光型とした場合にはモジュール組み立て後に加工作業をすることが可能となる。さらに、アレイ基板２を対向基板３によりシーリングする場合、基板間の空間に乾燥剤を封入することで、素子の長寿命化を図ることも可能であり、また、対向基板３とアレイ基板２との間に樹脂を充填して放熱特性を向上させることもできる。
さらなる利益及び変形は、当業者には容易である。それゆえ、本発明は、そのより広い側面において、ここに記載された特定の記載や代表的な態様に限定されるべきではない。したがって、添付の請求の範囲及びその等価物によって規定される本発明の包括的概念の真意または範囲から逸脱しない範囲内で、様々な変形が可能である。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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