(57)【要約】【課題】簡易な方法で欠陥のある画素を修復するとともに、正常に形成された画素の劣化を避ける。【解決手段】２層以上の有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置１００の製造方法であって、第１のインクを配置し、第１の温度で焼成することによりＨＩＬ１０２を成膜する工程と、欠陥のある画素Ａを検出する工程と、欠陥のある画素ＡのＨＩＬ１０２を除去する工程と、第２のインクを欠陥のある画素Ａに配置し、第１の温度以下の第２の温度で焼成することにより再生後ＨＩＬ１０３を成膜する工程と、ＨＩＬ１０２および再生後ＨＩＬ１０３上に、第３のインクを配置し、第２の温度以下の第３の温度で焼成することによりＨＴＬ１０４を成膜する工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上の有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
第１のインクを配置し、第１の温度で焼成することにより第１の有機膜を成膜する工程と、
欠陥のある画素を検出する工程と、
前記欠陥のある画素の前記第１の有機膜を除去する工程と、
第２のインクを前記欠陥のある画素に配置し、前記第１の温度以下の第２の温度で焼成することにより第２の有機膜を成膜する工程と、
前記第１の有機膜および前記第２の有機膜上に、第３のインクを配置し、前記第２の温度以下の第３の温度で焼成することにより第３の有機膜を成膜する工程と、
を備えた、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも膜厚が厚い、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の有機膜は正孔注入層である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも導電性が高い、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１〜３の有機膜を成膜する工程では、インクジェットヘッドを用いて第１〜３のインクを吐出する、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項６】
２層以上の有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法であって、
第１のインクを配置し、第１の温度で焼成することにより第１の有機膜を成膜する工程と、
欠陥のある画素を検出する工程と、
前記欠陥のある画素の前記第１の有機膜を除去する工程と、
第２のインクを前記欠陥のある画素に配置し、前記第１の温度以下の第２の温度で焼成することにより第２の有機膜を成膜する工程と、
前記第１の有機膜および前記第２の有機膜上に、第３のインクを配置し、前記第２の温度以下の第３の温度で焼成することにより第３の有機膜を成膜する工程と、
を備えた、有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。
【請求項７】
前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも膜厚が厚い、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。
【請求項８】
前記第１の有機膜は正孔注入層である、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。
【請求項９】
前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも導電性が高い、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。
【請求項１０】
前記第１〜３の有機膜を成膜する工程では、インクジェットヘッドを用いて第１〜３のインクを吐出する、請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。
【請求項１１】
請求項１〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法で製造された有機エレクトロルミネッセンス表示装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビなどに用いられる有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ）パネルは、消費電力が小さく、薄型化・軽量化も可能であるが、製造時の歩留まりについては、すでに市場が確立されている液晶パネルと比較すると改良が必要である。
【０００３】
有機ＥＬパネルは、各画素が発光ダイオードであり、画素毎に電流を流して画像を表示する。一般的に、各画素は電極間に発光層を含む数十ｎｍの膜厚の有機層が３層以上積層された構造である。
【０００４】
有機ＥＬテレビの製造工程において、不良品が発生する要因としては、基板電極上の突起やゴミが有機層の中に含まれてしまうことが挙げられる。突起やゴミが導電性を有すると、電極間でショートが誘発され致命的な欠陥となる。このため、従来はレーザー装置を用いて対象の画素を黒欠陥画素とする方法が用いられている。しかし、テレビ用途のパネルの場合黒欠陥画素が含まれるのは望ましくない。
【０００５】
特許文献１には、欠陥を有する画素内にある有機エレクトロルミネッセンス層を粘着剤で剥離し、その画素内に有機エレクトロルミネッセンス材料を含むインクを補充して修復を行う方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２１２０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、欠陥のある部分の有機層を修復するためには、再び焼成工程を行わなければならず、既に形成されている発光層が劣化してしまうという問題がある。また、同じ膜厚の構成で修復したとしても、突起やゴミが取り除かれていなければ電極間のショートの誘発は避けられない。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、簡易な方法で欠陥のある画素を修復するとともに、正常に形成された画素の劣化を避けることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、２層以上の有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、第１のインクを配置し、第１の温度で焼成することにより第１の有機膜を成膜する工程と、欠陥のある画素を検出する工程と、前記欠陥のある画素の前記第１の有機膜を除去する工程と、第２のインクを前記欠陥のある画素に配置し、前記第１の温度以下の第２の温度で焼成することにより第２の有機膜を成膜する工程と、前記第１の有機膜および前記第２の有機膜上に、第３のインクを配置し、前記第２の温度以下の第３の温度で焼成することにより第３の有機膜を成膜する工程と、を備えたものである。
【００１０】
上記構成により、簡易な方法で欠陥のある画素を修復するとともに、正常に形成された画素の劣化を避けることができる。また、第１の有機膜は正孔注入層とすることができる。
【００１１】
また、前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも膜厚が厚いことが望ましい。
これにより、欠陥画素にゴミが残ったままの状態でもショートを防止する効果が高くなる。
【００１２】
また、前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも導電性が高いことが望ましい。これにより、前記第２の有機膜を第１の有機膜よりも厚くしたことによる発光効率の低下を補うことができる。
【００１３】
前記第１〜３の有機膜を成膜する工程では、インクジェットヘッドを用いて第１〜３のインクを吐出することができる。
【００１４】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法は、２層以上の有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法であって、第１のインクを配置し、第１の温度で焼成することにより第１の有機膜を成膜する工程と、欠陥のある画素を検出する工程と、前記欠陥のある画素の前記第１の有機膜を除去する工程と、第２のインクを前記欠陥のある画素に配置し、前記第１の温度以下の第２の温度で焼成することにより第２の有機膜を成膜する工程と、前記第１の有機膜および前記第２の有機膜上に、第３のインクを配置し、前記第２の温度以下の第３の温度で焼成することにより第３の有機膜を成膜する工程と、を備えたものである。
【００１５】
上記構成により、簡易な方法で欠陥のある画素を修復するとともに、正常に形成された画素の劣化を避けることができる。また、第１の有機膜は正孔注入層とすることができる。
【００１６】
また、前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも膜厚が厚いことが望ましい。
これにより、欠陥画素にゴミが残ったままの状態でもショートを防止する効果が高くなる。
【００１７】
また、前記第２の有機膜は前記第１の有機膜よりも導電性が高いことが望ましい。これにより、前記第２の有機膜を第１の有機膜よりも厚くしたことによる発光効率の低下を補うことができる。
【００１８】
前記第１〜３の有機膜を成膜する工程では、インクジェットヘッドを用いて第１〜３のインクを吐出することができる。
【００１９】
また、本発明の電子機器は、上述した有機ＥＬ表示装置を表示部として備える。ここで、「電子機器」は、有機ＥＬ表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態による有機ＥＬ表示装置の製造工程を示す図。
【図２】本発明による電子機器の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態による有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ）表示装置１００の製造工程を示す図である。
図１（Ａ）は、ＩＴＯ陽極１０１上に、正孔注入層（ＨＩＬ、第１の有機膜）１０２を積層した状態を示している。各画素は、バンク１０６によって区切られている。
【００２２】
正孔注入層（ＨＩＬ）１０２は、例えばポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルフォン酸の混合体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む液体材料（インク）を液滴吐出装置（インクジェットヘッド）によりＩＴＯ陽極１０１の上に配置し、例えば２００度で焼成を行うことにより形成する。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、画素Ａにはゴミ２００が含まれている。ゴミ２００はＩＴＯ陽極１０１からの突起や塵等であるが、ゴミ２００が導電性を有する場合、画素内でショートが起こる原因となる。
【００２４】
図１（Ａ）に示す状態で、光学的な検査法等を用いて欠陥画素を検出する。欠陥画素Ａが見つかったら、画素ＡのＨＩＬ１０２のみを剥離して除去する。ＨＩＬ１０２の剥離は、例えばレーザーアブレーションにより行うことができる。なお、この時ゴミ２００が同時に除去できてもできなくてもよいものとする。
【００２５】
次に、図１（Ｂ）に示すように、画素ＡのＨＩＬ１０２を除去したあとに、リペア用インクをインクジェットヘッドにより配置し、例えば１８０度で焼成を行うことにより再生後ＨＩＬ１０３（第２の有機膜）を形成する。リペア用のインクの沸点は、ＨＩＬ１０２の形成に用いたインクの沸点以下であり、焼成に必要な温度も低くすることができる。このため、修復時の焼成によって他の画素のＨＩＬ１０２が劣化する心配はない。
【００２６】
図１（Ｃ）に示すように、再生後ＨＩＬ１０３はＨＩＬ１０２よりも膜厚が厚くなるように形成する。例えば、ＨＩＬ１０２は５０ｎｍ、再生後ＨＩＬ１０３は３００ｎｍとする。再生後ＨＩＬ１０３をＨＩＬ１０２と同じ膜厚で形成すると、ゴミ２００が取り除かれていない場合に、電極間のショートの原因となる場合がある。再生後ＨＩＬ１０３を厚めに形成することにより、ショートを防止することができる。
【００２７】
一方、一般に有機ＥＬ素子は、膜厚が厚くなると駆動電圧が高くなり、発光率が低下するので、再生後ＨＩＬ１０３の膜厚を厚くする分、再生後ＨＩＬ１０３の導電性は高くすることが望ましい。導電性を高めるためにはリペア用インクの組成を工夫する必要がある。具体的には、インクに含まれるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの比率や分子量を変えたり、添加する極性溶媒の種類を変えることにより実現できる。なお、リペアを行った画素Ａの初期輝度は、他の正常画素の７０％以上であることが望ましい。
【００２８】
欠陥画素Ａの再生後ＨＩＬ１０３を形成したら、図１（Ｄ）に示すように、正常画素のＨＩＬ１０２、および欠陥画素Ａの再生後ＨＩＬ１０３の上に正孔輸送層（ＨＴＬ、第３の有機膜）１０４を形成し、さらにその上に発光層（ＥＭＬ、第３の有機膜）１０５を積層する。
【００２９】
正孔輸送層（ＨＴＬ）１０４は、例えば熱架橋させるためにスチリル架橋基を数％含むフルオレンとトリフェニルアミンのコポリマー誘導体を溶解させた液体材料（インク）をインクジェットヘッドによりＨＩＬ１０２および再生後ＨＩＬ１０３の上に配置し、例えば１８０度で焼成を行うことにより形成する。なお、再生後ＨＩＬ１０３の上のみ異なるインクを用いてもよい。
【００３０】
発光層（ＥＭＬ）１０５は、例えばポリフルオレン系高分子材料を溶解させた液体材料（インク）をインクジェットヘッドによりＨＴＬ１０４の上に配置し、例えば１６０度で焼成を行うことにより形成する。
【００３１】
ＨＩＬ１０２、再生後ＨＩＬ１０３、ＨＴＬ１０４、ＥＭＬ１０５は有機膜層である。また、それぞれの層の形成に用いるインクの沸点は、前の工程で用いるインクの沸点を上回らないため、焼成に必要な温度は上層へ行くほど低くなっている。このため、後工程における焼成によって、既に成膜されている層が劣化する心配はない。
【００３２】
次に、図１（Ｅ）に示すように、ＬｉＦ／Ａｌの蒸着等により、ＥＭＬ１０５の上に陰極１０７を形成する。なお、必要に応じてＥＭＬ１０５と陰極１０７の間に電子輸送層（ＥＴＬ）を形成してもよい。また、陰極１０７を形成する前に、再度光学的な検査法等による欠陥検査を行ってもよい。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、簡易な方法で欠陥のある画素を修復することができるとともに、再生後ＨＩＬ１０３の形成に使うインクはＨＩＬ１０２のインクよりも沸点が低く、焼成温度を低くすることができるので、修復の際、正常に形成された他の画素を劣化させることを避けることができる。
【００３４】
また、再生後ＨＩＬ１０３の膜厚がＨＩＬ１０２よりも厚いため、欠陥画素にゴミが残ったままの状態でもショートを防止する効果が高くなる。
【００３５】
さらに、再生後ＨＩＬ１０３の導電性をＨＩＬ１０２よりも高くすることにより、再生後ＨＩＬ１０３の膜厚を厚くしたことによる発光効率の低下を補うことができる。
【００３６】
本発明は、有機ＥＬテレビのような、表示面積が比較的大きい有機ＥＬ表示装置に適しているが、その他の有機ＥＬ素子を利用した表示装置、回路、素子等にも適用できる。
【００３７】
また、本実施形態では、有機膜の形成にインクジェットヘッド方式を用いているが、ディスペンサーなどを用いて材料を配置する場合にも適用できる。
【実施例】
【００３８】
以下に、本発明の具体的な実施例を示すが、本発明はこれに限られるものではない。
実施例１．
ＨＩＬ１０２の形成には、下記の組成のインクを用いる。
水分散の８０％ＣＬＥＶＩＯＳ（商標）  Ｐ  ＣＨ６０００（Ｈｅｒａｅｕｓ社製）に対し、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）およびＤＭＦ（N,N-ジメチルフォルムアミド）を、それぞれ１５％、５％となるように添加する。
ＨＩＬ１０２の焼成の条件は、大気中で２００℃、５分間の加熱とする。また、膜厚は５０ｎｍとする。
【００３９】
欠陥画素のＨＩＬ１０２の剥離は、レーザー照射で欠陥画素内のＨＩＬ１０２をアブレーションすることにより行う。
【００４０】
再生後ＨＩＬ１０３の形成には、下記の組成のリペア用インクを用いる。
水分散の８０％ＣＬＥＶＩＯＳ（商標）  Ｐ  ＡＩ４０８３（Ｈｅｒａｅｕｓ社製）に対し、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）およびＤＭＦ（N,N-ジメチルフォルムアミド）を、それぞれ１５％、５％となるように添加する。
再生後ＨＩＬ１０３の焼成の条件は、大気中で１８０℃、５分間の加熱とする。また、膜厚は３００ｎｍとする。
【００４１】
なお、ＨＴＬ１０４、ＥＭＬ１０５の形成については、焼成温度が１８０度以下であれば、公知の組成のインクを用いて行うことができる。
【００４２】
本実施例の条件で修復したリペア画素の素子性能は、同じ電流量を流した場合の正常画素と比較すると、輝度が２０％低下し、発光半減寿命も２０％短くなった。このように、リペア画素は正常画素と全く同じ性能を発揮するわけではないが、不良画素として視認しにくい程度のものであり、従来のように完全に黒欠陥としてしまうよりは、はるかに改善される。なお、再生後ＨＩＬ１０３の導電性は、ＨＩＬ１０２の１００倍であった。
【００４３】
また、実施例１の比較例として、欠陥画素において、再生後ＨＩＬ１０３の形成に上記のリペア用インクを用いず、ＨＩＬ１０２用のインクを用いたところ、同じ電流量を流した場合の正常画素と比較すると、輝度が６０％低下し、発光半減寿命は５０％短くなった。このように、再生後ＨＩＬ１０３の形成にリペア用インクを用いることにより、欠陥画素を正常画素の性能に近づけることができる。
【００４４】
実施例２．
ＨＩＬ１０２の形成には、下記の組成のインクを用いる。
９５％ＣＬＥＶＩＯＳ（商標）  ＨＩＬ  １．３（Ｈｅｒａｅｕｓ社製）に対し、ＤＭＳＯ（ジメチルスルフォン酸）５％となるように添加する。
ＨＩＬ１０２の焼成の条件は、大気中で２００℃、５分間の加熱とする。また、膜厚は５０ｎｍとする。
【００４５】
実施例２では、欠陥画素のＨＩＬ１０２の剥離はあえて行わず、欠陥画素においては、ＨＩＬ１０２の上に再生後ＨＩＬ１０３を積層する。
【００４６】
再生後ＨＩＬ１０３の形成には、下記の組成のリペア用インクを用いる。
９５％ＣＬＥＶＩＯＳ（商標）  ＨＩＬ  １．１（Ｈｅｒａｅｕｓ社製）に対し、ＤＭＳＯ（ジメチルスルフォン酸）５％となるように添加する。
再生後ＨＩＬ１０３の焼成の条件は、大気中で１９０℃、５分間の加熱とする。また、膜厚は５００ｎｍとする。
【００４７】
なお、ＨＴＬ１０４、ＥＭＬ１０５の形成については、焼成温度が１９０度以下であれば、公知の組成のインクを用いて行うことができる。
【００４８】
本実施例の条件で修復したリペア画素の素子性能は、同じ電流量を流した場合の正常画素と比較すると、輝度が３０％低下し、発光半減寿命は２０％短くなった。このように、リペア画素は正常画素と全く同じ性能を発揮するわけではないが、不良画素として視認しにくい程度のものであり、従来のように完全に黒欠陥としてしまうよりは、はるかに改善される。なお、再生後ＨＩＬ１０３の導電性は、ＨＩＬ１０２の１００倍であった。
【００４９】
また、実施例２の比較例として、欠陥画素において、再生後ＨＩＬ１０３の膜厚を５０ｎｍで形成したところ、上下ショートが発生し、不良画素は発光しなかった。このように、再生後ＨＩＬ１０３の膜厚を厚くすることで、ショートを防止することができる。
【００５０】
（電子機器）
次に、本発明による有機ＥＬ表示装置１００を備えた電子機器の具体例について説明する。
図２は、有機ＥＬ表示装置１００を備えた電子機器の具体例を示す斜視図である。図２（Ａ）は、電子機器の一例である携帯電話機を示す斜視図である。この携帯電話機１０００は、本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１００１を備えている。図２（Ｂ）は、電子機器の一例であるテレビジョン装置を示す斜視図である。このテレビジョン装置１１００は、本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１１０１を備えている。図２（Ｃ）は、電子機器の一例である情報処理装置１２００を示す斜視図である。この情報処理装置１２００は、キーボード等の入力部１２０１、演算手段や記憶手段などが格納された本体部１２０２、および本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１２０３を備えている。
【符号の説明】
【００５１】
１００  有機ＥＬ表示装置、１０１  ＩＴＯ陽極、１０２  ＨＩＬ、１０３  ＨＴＬ、１０４  ＥＭＬ、１０５  バンク、１０６  再生後ＥＭＬ、１０７  陰極、２００  ゴミ、１０００  携帯電話機、１００１  表示部、１１００  テレビジョン装置、１１０１  表示部、１２００  情報処理装置、１２０１  入力部、１２０２  本体部、１２０３  表示部、Ａ  画素
【図１】
2012234647.tif 000003
【図２】
2012234647.tif 000004