(57)【要約】【課題】封止工程まで完了した有機ＥＬパネルにおいて、有機ＥＬパネルの多層積層膜に混入した異物による電気的欠陥を高い確率で修正できる有機ＥＬパネルの欠陥修正方法を提供することを課題とする。【解決手段】透明基板上に少なくとも透明陽極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極を積層してなる多層膜を備え、封止された有機ＥＬパネルの欠陥修正方法であって、少なくとも、前記有機ＥＬパネルを点灯させる点灯工程と、前記点灯工程によって点灯した前記有機ＥＬパネルを、前記透明基板側から顕微鏡観察し、滅点部の異物を検出する異物検査工程と、前記異物検査工程で発見された滅点部の異物に、レーザー光を照射することで除去する異物除去工程と、滅点画素が正常に点灯することを確認する確認工程と、を備えていることを特徴とする有機ＥＬパネルの欠陥修正方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に少なくとも、透明陽極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極と、を積層してなる多層膜を備え封止された有機ＥＬパネルの欠陥修正方法であって、少なくとも、
前記有機ＥＬパネルを点灯させる点灯工程と、
前記点灯工程によって点灯した前記有機ＥＬパネルを、前記透明基板側から顕微鏡観察し、滅点部の異物を検出する異物検査工程と、
前記異物検査工程で発見された滅点部の異物に、レーザー光を照射することで除去する異物除去工程と、
前記異物除去工程によって滅点画素が、正常に点灯することを確認する確認工程と、を備えていることを特徴とする有機ＥＬパネルの欠陥修正方法。
【請求項２】
異物検査工程に暗視野観察機能を有する顕微鏡を使用することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法。
【請求項３】
滅点部の異物にレーザー光を照射することで透明陽極から陰極を貫く貫通穴を形成し、前記異物を滅点部から除外することを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法。
【請求項４】
波長が２６６ｎｍ〜１０６４ｎｍの固体レーザーまたは液体レーザーを使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法。
【請求項５】
レーザー照射後の画素発光面積が本来の画素発光面積の８０％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬパネルの欠陥修正方法であって、更には有機ＥＬパネルの画素内に混入した異物による非点灯画素を、封止工程の終了後に修復することができる欠陥修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型ディスプレイとして着目される有機ＥＬパネルは，有機物質からなる発光層の両サイドに電極を配置し，一方の電極は正孔を注入する陽極、もう一方の電極は電子を注入する陰極とし、発光層に電荷を注入することで発光させている。このような電極は，発光した光を取り出すために、一方が透明である必要がある。そのため、通常、陽極には透明金属酸化物を用い，陰極は金属電極とすることが多い。このように有機ＥＬパネルは化学的及び物理的物性の異なる数種類の薄膜層からなる多層積層構造体となっている。
【０００３】
有機発光層や電極材料はほとんどの場合、１μｍ以下の非常にうすい薄膜を積層した多層積層構造であり，両電極間に異物が混入すると電気的欠陥が発生する。特に混入した異物が導電性である場合，ごく微小な異物でも両電極間の電位差が低くなるため，画素が発光しなくなることがある。異物の混入により発光しなくなった画素は不良画素となり、その結果として、有機ＥＬパネル自体が不良となる。そのため、異物は有機ＥＬパネルの収率を落とす大きな要因になっている。
【０００４】
有機ＥＬパネルは、非常に薄い薄膜を基板上に成膜する為、製造する雰囲気中に浮遊する塵埃を除去し、温度や湿度をコントロールしたクリーンルーム内で製造されるが，どのような対策を講じても、異物を全く無くすことは事実上不可能である。
【０００５】
有機ＥＬパネルは、発光させないとどの部分で滅点画素が発生しているか確認が困難である。また、有機ＥＬパネルは封止後でないと発光できない為、製造途中で薄膜内に混入した異物を見つけ出し、封止前に除去することが非常に困難である。
【０００６】
従来、異物に起因する不良画素の修正方法として、点灯不良の原因となる異物に対して該当する異物を消滅させるだけのエネルギーを持つレーザー光を照射する技術が知られている。しかし、この修正方法は最適な条件でレーザー光を照射しないと有機ＥＬパネルを構成する多層積層構造体に大きなダメージを与える可能性がある。
【０００７】
有機ＥＬパネルにダメージを与えない技術に関しては、幾つかの技術が開示されている。
例えば、特許文献１には、異物がある画素のカソード電極の異物の部分だけを除去することで、残ったカソード電極とアノード電極の間に電流を流すことによって、その画素を正常に発光させる技術が開示されている。
【０００８】
しかしながら、有機ＥＬパネルを発光させ、滅点画素の確認等を行って、滅点画素の異物の部分だけを修正するのではなく、全ての異物に対して上記の修正を行うため、無駄な修正を避けることができない。
【０００９】
また、特許文献２には、異物に直接レーザー光を照射せず、異物の周辺にレーザー光を照射して異物周辺領域を高抵抗化する技術が開示されている。
【００１０】
しかしながら、滅点画素内の異物周辺にレーザー光を照射する事により異物周辺を高抵抗化するものであるが、異物周辺を均等に高抵抗化することから何度かレーザー光を繰返し照射したときに、異物の大きさよりも非点灯部分が発生する可能性がある。
さらに、レーザーを繰返し照射することで異物周辺の発光層、及び近傍の正常画素へのダメージもその分蓄積され修正成功率が低下する懸念がある。
【００１１】
また一般的なディスプレイの場合、１μｍ程度の極めて小さい異物が画素内にあっても、画素に対して小さいために人の目では認識できないことから、不良画素とはならない。しかし、有機ＥＬパネルにおいては１μｍ程度の極めて小さい異物であっても、滅点画素を引き起こす異物は除去する必要がある。一方、滅点画素を引き起こさない異物は、一般的なディスプレイ同様、不良画素とはならない。よって、滅点画素を引き起こす異物のみを検出してリペアすることができれば製造効率が向上するのだが、このような極めて小さい異物を成膜工程途中で見つけ出すには膨大な時間がかかる。また、見つけた異物が滅点画素を引き起こすかどうかを判断する手法も確立していない。従って、事実上成膜工程の段階で表示欠陥を引起こす異物を特定し、予め除去を行うことは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３８４００１０号公報
【特許文献２】特許第４２７０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、封止工程まで完了した有機ＥＬパネルにおいて、有機ＥＬパネルの多層積層膜に混入した異物のうち、滅点画素の原因になっている異物のみを修正できる有機ＥＬパネルの欠陥修正方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１は、透明基板上に少なくとも、透明陽極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極と、を積層してなる多層膜を備え封止された有機ＥＬパネルの欠陥修正方法であって、少なくとも、
前記有機ＥＬパネルを点灯させる点灯工程と、
前記点灯工程によって点灯した前記有機ＥＬパネルを、前記透明基板側から顕微鏡観察し、滅点部の異物を検出する異物検査工程と、
前記異物検査工程で発見された滅点部の異物に、レーザー光を照射することで除去する異物除去工程と、
前記異物除去工程によって滅点画素が、正常に点灯することを確認する確認工程と、を備えていることを特徴とする有機ＥＬパネルの欠陥修正方法である。
【００１５】
また、請求項２は、異物検査工程に暗視野観察機能を有する顕微鏡を使用することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法である。
【００１６】
また、請求項３は、滅点部の異物にレーザー光を照射することで透明陽極から陰極を貫く貫通穴を形成し、前記異物を滅点部から除外することを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法である。
【００１７】
また、請求項４は、波長が２６６ｎｍ〜１０６４ｎｍの固体レーザーまたは液体レーザーを使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法である。
【００１８】
また、請求項５は、レーザー照射後の画素発光面積が本来の画素発光面積の８０％以上
であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬパネルの欠陥修正方法である。
【発明の効果】
【００１９】
有機ＥＬパネルにおいて、多層積層膜に混入した異物によりショート等が発生し発光不良等の欠陥画素が生じた場合、当該欠陥部分に対応する部分のみ除去する修復を行うことにより、残余の金属電極によって有機層を介し対向する透明電極間に電流を流し、その画素ならびに以降走査される画素を発光させるものである。
このことにより、十分な実用に耐える有機ＥＬパネルを製造でき、欠陥修復による歩留まり向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態における有機ＥＬパネルの一例を示す概略断面図
【図２】図１に示した有機ＥＬパネルの多層膜中に異物が混入した例を示す概略断面図
【図３】本発明の実施形態における有機ＥＬパネルの多層膜中に混入した異物に対しレーザー光を照射する状況の一例を示す概略断面図
【図４】図３に示した有機ＥＬパネルの異物に、レーザー光を照射した後の有機ＥＬパネルの状況の一例を示す概略断面図
【図５】有機ＥＬパネルを発光させた状態で滅点画素を顕微鏡の暗視野観察したときの一例を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように，この有機ＥＬパネル１は、透明基板１０上に透明陽極１１、正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子輸送層１４及び陰極１５の順序で積層された有機ＥＬ多層膜１９が形成されている。
【００２２】
透明基板１０に積層された有機ＥＬ多層膜１９を、気密に覆うように封止材１７が設けられている。封止部材は，有機ＥＬ多層膜１９を封止するザグリ加工が施され断面が逆凹形状の封止材１７と、この封止材１７の縁端面部を透明基板１０の面部に貼り付ける接着剤１６とで構成される。
【００２３】
透明基板１０と封止材１７とで囲まれた封止空間には、不活性ガスが充填されている。
以上のような有機ＥＬパネル１である表示基板において、例えば有機ＥＬ多層膜１９の成膜等の際に異物２２が混入することがある。
【００２４】
図２は、有機ＥＬ多層膜１９内に異物２２が混入されて不良画素となった有機ＥＬパネルの一例を示す概略断面図である。
【００２５】
有機ＥＬパネル１において透明陽極１１上に異物２２は存在することから透明陽極１１上に積層された正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子輸送層１４及び陰極１５は正常な層構造となっていない。
【００２６】
その結果、異物２２により透明陽極１１と陰極１５とが、リークないしショートして電位差のない状態となり、不良画素は非点灯状態となる。
【００２７】
ここからは、本発明に係る表示基板の欠陥修正方法について説明する。
先ず、異物検査工程によって異物２２の位置を検出する。具体的には、有機ＥＬパネルを発光させた状態で自動検査機またはマニュアル検査で顕微鏡を用いて、有機ＥＬパネル内の滅点画素を把握する。次に、有機ＥＬパネルを発光させた状態で、滅点画素を顕微鏡の
暗視野観察を行い、滅点画素内の異物を探す。滅点画素内に図５のように白い輝点のように見える異物がないか確認する。
【００２８】
次に、図３のように異物２２に対してレーザー光３０を発光面側から照射する異物除去工程を実施する。これにより、有機ＥＬ多層膜１９がレーザー光３０のエネルギーを受けて蒸散あるいは気化または破裂し、図４に示すように、透明陽極１１から陰極１５を貫く貫通穴が形成される。
【００２９】
異物２２は、図４に示すように貫通穴形成と同時に蒸散または気化あるいは破裂し、完全に有機ＥＬ多層膜１９から除去される。
【００３０】
レーザー光３０を異物２２に直接照射する理由は、有機ＥＬ多層膜１９が気化もしくは破壊すると同時に異物２２自体も有機ＥＬ多層膜１９の外に排出させる為である。
【００３１】
照射するレーザー光３０は固体レーザーあるいは液体レーザーを用い、２６６ｎｍ〜１０６４ｎｍの波長域の中から選択し照射する。
【００３２】
通常、有機ＥＬ多層膜１９に混入する異物２２の大きさは１〜１０μｍ程度である。また、レーザーの加工精度と加工能力により、照射レーザー光の照射径は５μｍ程度が望ましい。レーザー光３０を照射する位置は、照射するレーザー光の中心に異物２２が位置することが望ましい。
【００３３】
上記の滅点画素の異物があった部分の除去が終了あと、再び、有機ＥＬパネルを点灯し、滅点画素が回復して、正常であると判定できる発光状態になっていることを確認する確認工程を実施する。正常であれば、その部分の修正は終了となる。正常でなければ、修正部を顕微鏡観察し、再度修正すべき部分を確認したのちレーザー光を照射して修正を繰返す。修正することができないと判断した場合は、それ以上修正しない。
【実施例１】
【００３４】
以下、本発明に係る有機ＥＬパネルの修正方法を実施例を挙げて説明する。
透明基板１０としてガラス基板を用い、その上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）で形成した透明陽極１１、正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子輸送層１４及びアルミ陰極１５の順で積層することにより有機ＥＬ多層膜１９を形成した後、この有機ＥＬ多層膜１９を囲むようにキャップ型封止ガラス及び当該キャップ型封止ガラスを透明基板１０に貼り付けるエポキシ系の接着剤１６よりなる封止部材により、有機ＥＬ多層膜１９を透明基板１０上に気密に封止し、封止空間には窒素ガスを充填して有機ＥＬパネル１を製作した。
【００３５】
以上のようにして製作された有機ＥＬパネル１を駆動し、画素の点灯状態を目視にて観察した。
【００３６】
引き続き、有機ＥＬパネル１の非点灯画素が存在するか否かに関し、発見した滅点画素のみ顕微鏡で暗視野観察したところ、約２μｍの異物を確認した。
【００３７】
そこで、固体レーザーを波長が１０６４ｎｍで、かつ照射径が５μｍとなるよう設定した。レーザー光３０を異物が照射径の中心となるよう位置調整を行い、透明陽極側から照射し、異物を除去した。
【００３８】
その後、非点灯画素である不良画素を顕微鏡にて観察すると、不良画素が点灯していることを確認した。また、回復した全ての不良画素において、レーザー光を照射して異物の除去を行った後の画素発光面積は、本来の画素発光面積の８０％以上であった。
【００３９】
以上のような異物を持った有機ＥＬパネル１について、同一条件のもとに合計１０個の異物について実施したところ、１００％の成功率が得られた。
【実施例２】
【００４０】
実施例１と同様の工程に、透明基板１０上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）で形成した透明陽極１１、正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子輸送層１４及びアルミ陰極１５の順で積層することにより有機ＥＬ多層膜１９を形成した後、この有機ＥＬ多層膜１９を囲むようにキャップ型の封止材１７及び当該キャップ型封止材を透明基板１０に貼り付けるエポキシ系接着剤１６よりなる封止部材により、有機ＥＬ多層膜１９を透明基板１０上に気密に封止し、封止空間には窒素を充填した。以上で有機ＥＬパネル１の製作を完了した。その後、有機ＥＬパネル１を駆動させ、画素の点灯状態を目視にて観察した。
【００４１】
引き続き、有機ＥＬパネル１の非点灯画素が存在するか否かに関し、発見した滅点画素のみ顕微鏡で暗視野観察したところ、約２μｍの異物を確認した。
【００４２】
そこで、液体レーザーを波長が４５５ｎｍで、かつ照射径が８μｍとなるよう設定した。レーザー光を異物が照射径の中心となるよう位置調整を行い陽極側から照射した。
【００４３】
その後、非点灯画素である不良画素を顕微鏡にて観察すると、不良画素が点灯することを確認した。また、回復した全ての不良画素において、レーザー光を照射して異物の除去を行った後の画素発光面積は、本来の画素発光面積の８０％以上であった。
【００４４】
以上のような異物を持った有機ＥＬ装置について、同一条件のもとに合計１０個の異物について実施したところ、１００％の成功率が得られた。
＜比較例１＞
【００４５】
実施例１と同様に，先ず，透明基板１０上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）で形成した透明陽極１１、正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子輸送層１４及びアルミ陰極１５の順序で積層することにより有機ＥＬ多層膜１９を形成した後、この有機ＥＬ多層膜１９を囲むようにキャップ型の封止材１７及び当該キャップ型の封止材を透明基板１０に貼り付けるエポキシ系接着剤１６よりなる封止部材により、有機ＥＬ多層膜１９を透明ガラス基板上に気密に封止し、封止空間には窒素を充填することで、有機ＥＬパネル１の製作を完了した。
【００４６】
製作された有機ＥＬパネル１を駆動し、画素の点灯状態を目視にて観察した。
【００４７】
引き続き、有機ＥＬパネル１の非点灯画素が存在するか否かに関し、発見した滅点画素のみ顕微鏡で暗視野観察したところ、約２μｍの異物２２を確認した。
【００４８】
そこで、固体レーザーを波長が１０６４ｎｍで、かつ照射径を５μｍに設定し、レーザー光３０を、異物の中心から２μｍ離れた位置の近傍が照射径の中心となるように位置調整し、陽極側から異物の外周をなぞる用に時計回り１回づつ計４回レーザーを照射した。このとき、非点灯画素である不良画素が点灯することを確認した。
【００４９】
異物を持つ有機ＥＬパネル１について、同様に合計１０個の異物に対して実施し、その成功率を確認したところ、４０％であった。
＜比較例２＞
【００５０】
実施例１と同様に有機ＥＬパネル１を製作した。その後、製作された有機ＥＬパネル１を駆動し、画素の点灯状態を目視にて観察した。このとき、封止空間には窒素が充填されている。
【００５１】
引き続き、有機ＥＬパネル１の非点灯画素が存在するか否かに関し、発見した滅点画素のみ顕微鏡で暗視野観察したところ、約２μｍの異物２２を確認した。
【００５２】
そこで、液体レーザーを波長が４５５ｎｍで、かつ照射径を８μｍに設定し、レーザー光３０を、異物の中心から２μｍ離れた位置の近傍が照射径の中心となるように位置調整し、陽極側から異物の外周をなぞる用に時計回り１回づつ計４回レーザーを照射した。このとき、非点灯画素である不良画素が点灯することを確認した。
【００５３】
異物を持つ有機ＥＬパネル１について、同様に合計１０個の異物に対して実施し、その成功率を確認したところ、３０％であった。
＜比較例３＞
【００５４】
実施例１と同様に有機ＥＬパネル１を製作した。その後、製作された有機ＥＬパネル１を駆動し、画素の点灯状態を目視にて観察した。このとき、封止空間には窒素が充填されている。
【００５５】
引き続き、有機ＥＬパネル１の非点灯画素が存在するか否かに関し顕微鏡で観察したところ、約２μｍの異物２２を確認した。
【００５６】
そこで、固体レーザーを波長が１０６４ｎｍで、かつ照射径が５μｍとなるよう設定した。レーザー光を異物が照射径の中心となるよう位置調整を行い陽極側から照射した。
【００５７】
さらに、異物を持つ有機ＥＬ装置１について、同様に合計１０個の異物に対して実施し、その成功率を確認したところ、３０％であった。
＜比較例４＞
【００５８】
実施例１と同様に有機ＥＬパネル１を製作した。その後、製作された有機ＥＬパネル１を駆動し、画素の点灯状態を目視にて観察した。このとき、封止空間には窒素が充填されている。
【００５９】
引き続き、有機ＥＬパネル１の非点灯画素が存在するか否かに関し、顕微鏡で観察したところ、約２μｍの異物２２を確認した。
【００６０】
そこで、液体レーザーを波長が４５５ｎｍで、かつ照射径が８μｍとなるよう設定する。レーザー光を異物が照射径の中心となるよう位置調整を行い陽極側から照射した。
【００６１】
さらに、異物を持つ有機ＥＬパネル１について、同様に合計１０回繰り返し、その成功
率を確認したところ、３０％の成功率であった。
【００６２】
以上説明した実施例１と比較例１とから、同一条件で異物の位置がレーザー光の照射位置の中心にくるようにしたことで、リペアの成功率が上がっていることが確認できた。また、実施例１と比較例３とから、滅点画素の観察方法が異なることによって、レーザーの照射対象となる異物が変わり、リペア成功率が大きく変わることも確認された。
【００６３】
従って、以上のような実施形態において、有機ＥＬパネル等の表示基板を構成する多層膜中に混入した異物による電気的欠陥を高い確率で修正する事ができる。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・有機ＥＬパネル
１０・・・透明基板
１１・・・透明陽極
１２・・・正孔輸送層
１３・・・有機発光層
１４・・・電子輸送層
１５・・・陰極
１６・・・接着剤
１７・・・封止材
１８・・・乾燥剤
１９・・・有機ＥＬ多層膜
２２・・・異物
３０・・・レーザー光
４０・・・貫通穴
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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