(57)【要約】【課題】修復時のダメージを低減でき、高い信頼性の有機ＥＬディスプレイを提供する。【解決手段】スイッチング素子及び有機ＥＬ素子を配列したアクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイにおいて、各有機ＥＬ素子が複数の副素子を有しており、前記有機ＥＬ素子を駆動するスイッチング素子と各副素子との間の非発光領域に電流遮断部を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子及び有機ＥＬ素子を配列したアクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイにおいて、
各有機ＥＬ素子が複数の副素子を有しており、前記有機ＥＬ素子を駆動するスイッチング素子と各副素子との間の非発光領域に電流遮断部を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
下部電極は分割されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
分割された下部電極は、発光領域において下部電極の光取り出し側の面と略面一な平坦面をもつ絶縁部により分割されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
電流遮断部は、スイッチング素子を覆う平坦化膜に形成されたコンタクトホール領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
スイッチング素子及び有機ＥＬ素子を配列したアクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイの修復方法であって、
前記有機ＥＬディスプレイは、各有機ＥＬ素子が複数の副素子を有し、有機ＥＬ素子を駆動するスイッチング素子と各副素子との間に電流遮断部を有しており、
前記有機ＥＬディスプレイを発光させた際に非点灯の有機ＥＬ素子を検出する工程と、
前記非点灯の有機ＥＬ素子のうち短絡している副素子を検出する工程と、
前記短絡している副素子に接続されている電流遮断部を切断する工程と、
を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの修復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、修復可能な有機ＥＬディスプレイ及びその修復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子輸送材料、発光材料、ホール輸送材料等を積層し、導電材料で挟持してなる有機ＥＬ素子とスイッチング素子を配置してなる有機ＥＬディスプレイは、低電圧駆動ディスプレイとして広く知られている。図８は従来例であり、有機ＥＬディスプレイに配列する有機ＥＬ素子の断面図を示す。図中、１はスイッチング素子を有する基板、２はアノード電極、３はホール輸送層、４は発光層、５は電子輸送層、６は電子注入層、７はカソード電極を表す。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイの製造において、異物やパターニング残渣の存在により、まれに作製工程において有機ＥＬ素子のアノード電極とカソード電極とが短絡して発光しない非点灯の有機ＥＬ素子が形成される。この短絡した有機ＥＬ素子の修復方法として、有機ＥＬ素子を分割形成して、修復する方法が知られている。分割された有機ＥＬ素子中の異物部をレーザーにより焼き切って修復する方法（特許文献１参照）や、分割された有機ＥＬ素子内に、過剰電流により切断する部分を設ける修復方法（特許文献２参照）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９５６７７号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、短絡部を切断して有機ＥＬ素子を修復する際に、有機ＥＬ素子の短絡部周辺にダメージが発生する。発光領域でレーザー照射や過剰電流により修復を行った場合には、修復時のダメージにより、有機ＥＬディスプレイの信頼性を損ねる問題がしばしば発生した。
【０００６】
本発明は、修復時のダメージを低減でき、高い信頼性の有機ＥＬディスプレイ及びその修復方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、
スイッチング素子及び有機ＥＬ素子を配列したアクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイにおいて、
各有機ＥＬ素子が複数の副素子を有しており、前記有機ＥＬ素子を駆動するスイッチング素子と各副素子との間の非発光領域に電流遮断部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、短絡した有機ＥＬ素子の修復時に発生する有機ＥＬ素子へのダメージを低減し、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイの提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１から図３は、本発明の実施形態の一例を示すものである。
【００１１】
図１は、有機ＥＬ素子を配列した有機ＥＬディスプレイの一部を示す上面図である。図２は、本発明の有機ＥＬディスプレイの作製方法を説明するための素子断面図であり、図中（ａ）から（ｅ）はその途中の状態を示す。図３は、本実施形態の非点灯の有機ＥＬ素子の修復方法を説明するためのフロー図である。
【００１２】
図１及び図２において、１０１乃至１０４は下部電極であるアノード電極、１０５はスイッチング素子、１０６はスイッチング素子とアノード電極との接続線である。１０７、１０８は各々縦方向配線、横方向配線であり、スイッチング素子に接続されている。１０９は上部電極であるカソード電極、１１０は平坦化膜に形成したコンタクトホール、１１１は電流遮断部、１１２はスイッチング素子、縦方向配線、横方向配線、スイッチング素子とアノード電極との接続線を形成する基板である。１１３は平坦化膜、１１４は絶縁部、１１５は有機蒸着層である。
【００１３】
図１に示す有機ＥＬディスプレイは、スイッチング素子及び有機ＥＬ素子を配列したアクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイであり、各有機ＥＬ素子は複数（４つ）の副画素を有する。本実施形態では、１つの有機ＥＬ素子で一つの色を出し、赤、緑、青の３色の有機ＥＬ素子を順番に並べて画素を形成し、フルカラー表示させる構成とされている。
【００１４】
各々の副画素は、副画素ごとに分割されたアノード電極１０１乃至１０４を有し、各々のアノード電極はスイッチング素子との接続線１０６と電気的に接続する引き出し部を有する。各々のアノード電極は絶縁部１１４により分割されるが、このとき前記絶縁部１１４は発光領域においてアノード電極の光取り出し側の面と略面一な平坦面を持つことが好ましい。絶縁部１１４の表面での外光の乱反射を防止できる。
【００１５】
スイッチング素子１０５には、非発光領域に形成された接続線１０６が電気的に接続されており、前記接続線１０６は、アノード電極の引き出し部と電気的に接続する引き出し部を有する。この接続線１０６の引き出し部は、接続された副画素が短絡している際に電流集中によって熱発光し、かつ少ない回数のレーザー照射で切断することができる幅、高さとされており、この部分が本実施形態で云う、電流遮断部１１１となる。なお、電流遮断部１１１はスイッチング素子１０５を覆う平坦化膜１１３に形成されたコンタクトホール領域に形成されていることが好ましい。発光領域へ切断部からの飛散物が付着しにくくなり、電気的又は光学的な問題が発生しにくくなる。
【００１６】
その他の構成は、通例の有機ＥＬディスプレイと同様に、アノード電極上に有機蒸着層１１５が形成され、さらにその上にカソード電極１０９が形成されている。
【００１７】
上記構成の有機ＥＬディスプレイは、詳細は後述するが、非発光領域の電流遮断部で短絡して有機ＥＬ素子を修復できるので、その際に発生する有機ＥＬ素子へのダメージを低減し、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイの提供が可能となる。
【００１８】
上記構成の有機ＥＬディスプレイは、以下のように作製される。
【００１９】
先ず、図２（ａ）に示すように、スイッチング素子、縦方向配線、横方向配線、スイッチング素子とアノード電極との接続線１０６が形成された基板１１２上に平坦化膜１１３を形成し、前記平坦化膜１１３にコンタクトホール１１０を形成する。スイッチング素子１０５は、発光領域外の駆動回路と接続された縦方向配線及び横方向配線と接続する。スイッチング素子とアノード電極との接続線１０６は、スイッチング素子１０５の形成と同時にＣｒ及びＡｌ合金を積層して形成する。平坦化膜１１３は感光性アクリル樹脂材料を用いて例えば０．９ミクロンの厚さに形成する。このとき、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを行い、コンタクトホール１１０を形成する。
【００２０】
次に、図２（ｂ）に示すように、アノード電極１０１及びその引き出し部を形成する。アノード電極１０１及びその引き出し部は、スパッタ法を用いて例えば０．４ミクロンの厚さで形成した後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、所望のパターンに形成する。なお、アノード電極１０１は、コンタクトホール１１０内まで引き出された接続線１０６の引き出し部と接続する。上述したように、接続線１０６の引き出し部は、電流集中によって熱発光し、かつ少ない回数のレーザー照射で切断することができる幅、高さとされており、この部分が電流遮断部１１１とされる。
【００２１】
次に、図２（ｃ）に示すように絶縁部１１４を形成する。絶縁部１１４は窒化シリコン膜を例えば０．６ミクロンの厚さに形成する。
【００２２】
次に、図２（ｄ）に示すように、研磨粒子を用いて表面研磨を行いアノード電極１０１と絶縁部１１４とを平面化する。その結果、アノード電極１０１乃至１０４は、発光領域においてアノード電極と略面一な面をもつ絶縁部１１４によって分割される構成となる。
【００２３】
次に、図２（ｅ）に示すように、有機蒸着膜１１５を形成し、さらにその上にカソード電極１０９を形成する。本実施形態においては、カソード電極１０９は、スパッタ法を用いてＩＴＯを例えば０．１ミクロンの厚さに形成する。なお、カソ−ド電極１０９は、スパッタ時にマスクを用いてストライプ状に形成し、表示領域周辺部で駆動回路（図示せず）に接続する。
【００２４】
上記構成の有機ＥＬディスプレイを用いて、図３に示すように、本発明の修復方法は実施される。
【００２５】
先ず、有機ＥＬディスプレイを全白点灯させた際のＣＣＤカメラ画像データから非点灯有機ＥＬ素子の有無とその位置を特定する（工程３０１）。
【００２６】
次に、高感度ＣＣＤカメラ又は赤外線カメラを用いて、非点灯有機ＥＬ素子を観察し、前記非点灯有機ＥＬ素子のうち短絡している副画素を検出する（工程３０２）。このとき、短絡している副画素の短絡箇所又は予め電流断面積を小さくしてある電流遮断部は、電流集中により発光する。異物観察により短絡した副画素を推定して修復を行う方法において、異物が複数存在する場合は、短絡した副画素の特定が困難である。本発明により、有機ＥＬ素子を駆動するスイッチング素子に接続する複数の副素子のうち、短絡をしている副素子を確実に特定することが可能となる。
【００２７】
短絡箇所の熱発光が検出された場合は、その副素子の電流遮断部にレーザーを照射して電気的に切断し修復処理を行う（工程３０３）。
【００２８】
次に、非点灯有機ＥＬ素子の点灯確認を行い、処理を終了する（工程３０４）。点灯しない場合は、再度、工程３０２に戻り、有機ＥＬ素子内の他の副素子の修復処理を行う。
【００２９】
上記の有機ＥＬディスプレイの修復方法は、非発光領域の電流遮断部で短絡した有機ＥＬ素子を修復するので、その際に発生する有機ＥＬ素子へのダメージを低減し、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイの提供が可能となる。
【００３０】
また、スイッチング素子と各々のアノード電極とは並列回路で接続されているため、各々の副画素は定電流駆動であり、修復した有機ＥＬ素子も他の有機ＥＬ素子に近い明るさで点灯させることができる。そのため、非点灯有機ＥＬ素子がなく均一な有機ＥＬディスプレイが提供できる。また、長期に渡り信頼性の高い有機ＥＬディスプレイの提供ができる。
【００３１】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施形態の説明を行う。
【００３２】
図４は、本実施形態の有機ＥＬディスプレイの作製方法を説明するための素子断面図であり、図中（ａ）から（ｅ）はその途中の状態を示す。図中、２０１は発光領域であり、他の符号は、実施形態１と同様である。
【００３３】
本実施形態においては、絶縁部１１４をスパッタで形成後、フォトリソグラフィ法を用いて発光領域２０１をエッチング除去している。他は、実施形態１と同様に作製する。
【００３４】
本実施形態の有機ＥＬディスプレイも、実施形態１と同様に修復することができ、非発光領域の電流遮断部で短絡した有機ＥＬ素子を修復できるので、その際に発生する有機ＥＬ素子へのダメージを低減し、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイの提供が可能となる。
【００３５】
（実施の形態３）
次に、本発明を適用した他の実施形態を説明する。
【００３６】
図５は、電流遮断部が形成されるコンタクトホール周辺の上面図である。図中、５０１はアノード電極１０１の引き出し部と接続線１０６の引き出し部との接続部である。コンタクトホール１１０の中で、接続線１０６の引き出し部の先端が細く形成され、当該部分が電流遮断部１１１とされている。
【００３７】
図５に示す形態は、アノード電極１０１と接続線１０６とを接続する接続部５０１を、電流遮断部１１１と別に設ける。そのため、アノード電極１０１の形成位置のずれに関わらず、電流遮断部１１１は一定のサイズとなり、修復処理の信頼性を更に高めることが可能である。
【００３８】
図６は、副画素の配置を変更した有機ＥＬ素子の上面図である。
【００３９】
図６に示す形態は、コンタクトホール１１０を、複数の副画素で共有している。この形態を適用した場合には、コンタクトホールの共通化により、画素密度を高めることが可能である。
【００４０】
図７は、コンタクトホール周辺の断面図である。
【００４１】
図７に示す形態は、電流遮断部１１１をコンタクトホール１１０の斜面部に形成している。アノード電極１０１を形成する際にスパッタ法を用いることにより、斜面部での膜厚を平面部よりも薄く形成することができる。この形態においては、平面部におけるアノード電極厚を０．１ミクロンとし、斜面部では０．０５ミクロンとした。コンタクトホール１１０の斜面部に電流遮断部１１１を形成すると、厚さを薄くできるため切断しやすい。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の有機ＥＬディスプレイは大画面ディスプレイ（対角１０インチ以上のディスプレイ）として用いる場合に好ましく適用できる。大画面ディスプレイの場合、本発明のように１画素を複数に分割する構造をより歩留まりよく作製することができる。また、１画素の面積が大きくなるほど非点灯有機ＥＬ素子が目立ちやすいが、本発明はこの問題を解決できる効果が大きい。なお、このようなディスプレイはテレビ受像機やコンピュータのモニタ等に好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子を配列した有機ＥＬディスプレイの一部を示す上面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬディスプレイの作製方法を説明するための素子断面図である。
【図３】本発明の非点灯有機ＥＬ素子の修復方法を説明するためのフロー図である。
【図４】本発明の他の有機ＥＬディスプレイの作製方法を説明するための素子断面図ある。
【図５】コンタクトホール周辺部の上面図である。
【図６】副画素の配置を変更した有機ＥＬ素子の上面図である。
【図７】コンタクトホール周辺部の素子断面図である。
【図８】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０１、１０２、１０３、１０４  下部電極
１０５  スイッチング素子
１０６  接続線
１０７  縦方向配線
１０８  横方向配線
１０９  上部電極
１１０  コンタクトホール
１１１  電流遮断部
１１２  基板
１１３  平坦化膜
１１４  絶縁部
１１５  有機蒸着層
５０１  接続部
【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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