CN100372147C - 电致发光显示装置的激光修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电场发光显示装置的激光修复方法，为不会造成针孔所引发的黑点，而能修复短路不良处的技术。其系在异物(100)的周边区域设定照射区域(111)，以照射激光。不会对附着有异物(100)的有机EL元件(60)造成伤害，而能防止针孔产生。而且，若对偏离异物(100)的周边区域照射激光，则其能量将会以照射区域(111)为中心呈同心圆状地传递，并间接地也供应到异物(100)。因此，可在阳极层(61)与阴极层(65)之间形成高电阻区，而得以修复异物(100)所带来的短路不良处。
Description
技术领域
本发明涉及EL(Electro Luminescence：电致发光)显示装置的激光修复方法，该EL显示装置具有多个像素，并于各个像素具有夹在阳极层与阴极层中的EL层所构成的EL元件。
背景技术
近年来，使用有机电致发光(Electro Luminescence：以下称之为「EL」)元件的有机EL显示装置被视为取代CRT(Cathode ray tube：阴极射线管)或LCD(Liquid crystal display：液晶显示器)的显示装置，而受到瞩目。
图5，系显示有机EL元件构造的剖面图；位于玻璃基板等的透明绝缘基板10上，形成由ITO(Indium-Tin Oxide：铟锡氧化物)所构成的阳极层(anode)1，并在其上积层由空穴输送层(HTL)2、发光层(EML)3及电子输送层(ETL)4构成的有机EL层，然后在该有机EL层上形成阴极层(cathode)5。当在阳极层1与阴极层2之间施加电位差，使驱动电流流经该有机EL元件时，从阳极层1注入的空穴与从阴极层5注入的电子会在发光层3内部再结合，而激发形成发光层3的有机分子以产生激子(exciton)。该激子在放射衰化的过程中，从发光层放射出光，该光从透明的阳极层1通过透明绝缘基板射出到外部而发光。
上述的有机EL层及阴极层5，系利用使用金属掩膜的蒸镀法形成。在该蒸镀制程中，会有异物6附着在如图6所示的有机EL元件形成区。因此，在阳极层1与阴极层5之间会产生短路，而使阳极层1与阴极层5之间的电位差消失。如此一来，驱动电流不会流经有机EL元件，就会在像素区产生所谓的黑点(dark spot：熄点)。
因此，以具有预定波长(例如1056nm)的激光照射该异物6，来烧切掉异物，以上述方式除掉经激光照射的像素，而使周边的像素区得以正常发光。
相关的先前技术文献系揭示在下列专利文献1中。
(专利文献1)
日本专利特开2000-195677号公报
然而，当未能对异物6照射适当的激光时，由于该能量会伤害阴极层5等，而使阴极层等产生断裂，以致可能会在有机EL元件部分造成针孔(pinhole)。当形成该针孔时，水分会从针孔渗入元件内部引起元件特性的劣化，产生显示不良的黑点。
发明内容
因此，本发明的目的，系在提供一种能够抑制产生该种针孔的EL显示装置的激光修复方法。
为实现上述目的，本发明提供一种电致发光显示装置的激光修复方法，所述电致发光显示装置具有多个像素，且于各个像素具有电致发光元件，所述电致发光元件是在阳极层与阴极层中间设有电致发光层所构成，在所述电致发光显示装置的激光修复方法中，通过检测附着在所述电致发光元件上的异物，并对该异物的周边区域照射激光，而在附着所述异物的像素的阳极层与阴极层之间形成高电阻区域。
依照本发明，并非是直接对异物照射激光，而是对其周边区域进行激光照射。以上述方式，可以防止对附着异物的有机EL元件造成伤害。此外，若对异物的周边区域照射激光，因为其能量也会间接地供给到异物，所以透过适当地设定激光照射区，可在阳极层与阴极层之间形成高电阻区，就可修复异物造成的短路不良处。
附图说明
图1为适用于本发明的EL显示装置的平面图。
图2(a)、(b)为适用于本发明的EL显示装置的平面图。
图3为说明本发明实施形态的EL显示装置的激光修复方法的平面图。
图4为说明本发明实施形态的EL显示装置的激光修复方法的平面图。
图5为已知例有机EL元件的剖面图。
图6为已知例有机EL元件的剖面图。
1、61阳极层(anode) 2、62空穴输送层(HTL)
3、63发光层(EML) 4、64电子输送层(ETL)
5、65阴极层(cathode) 6、100异物
10透明绝缘基板 12、32栅极绝缘膜
15层间绝缘膜 17平坦化绝缘膜
30开关用TFT 33、43主动层
33s、43s源极 40驱动用TFT
41栅极 36、43d漏极
43c通道 51栅极信号线
52漏极信号线 53驱动电源线
54保持电容电极线 55电容电极
56保持电容 60有机EL元件
66第2平坦化绝缘膜 111照射区域
112高电阻化区域 115像素
具体实施方式
其次，边参照图标边详细说明本发明的实施方式。首先，说明适用于本发明的有机EL显示装置。图1系显示有机EL显示装置像素附近的平面图，图2(a)系显示图1中A-A线的剖面图，图2(b)系显示图1中B-B线的剖面图。
如图1及图2所示，在栅极信号线51与漏极信号线52所围成的区域中形成像素115，且该像素115配置成矩阵状。
在该像素115系配置有：自发光元件的有机EL元件60、控制供给电流给该有机EL元件60的时序的开关用TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)30、供应有机EL元件60电流的驱动用TFT40，以及保持电容56。
在两信号线51、52的交叉点附近设有开关用TFT30，该TFT30的源极33s除了兼具与保持电容电极线54之间形成电容的电容电极之外，并连接到EL元件驱动用TFT40的栅极41。EL元件驱动用TFT40的源极43s系连接到有机EL元件60的阳极61，而另一方的漏极43b系连接到供应电流至有机EL元件60的电流源，即驱动电源线53。
保持电容电极线54系配置成与栅极信号线51平行，该保持电容电极线54系由铬等构成，并隔着栅极绝缘膜12与连接在TFT30源极33s的电容电极55之间蓄积电荷而成电容。该保持电容56，系为保持施加于EL元件驱动用TFT40的栅极41电压而设的。
如图2所示，有机EL显示装置系于由玻璃或合成树脂等所构成的基板或具有导电性的基板还是半导体基板等的基板10上，依TFT及有机EL元件的顺序积层形成而成。不过，在使用具导电性基板及半导体基板作为基板10时，系在该等基板10上形成SiO2或SiN等的绝缘膜之后，形成第1、第2TFT及有机EL元件。所有的TFT，其栅极皆为隔着栅极绝缘膜位于主动层上方的所谓顶闸构造。
首先，就开关用TFT30加以说明。
如图2(a)所示，在由石英玻璃、无碱玻璃等所构成的绝缘基板10上，以CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积法)法等成长非晶硅膜(以下称「a-Si膜」)，再以激光照射该a-Si膜使熔融再结晶而形成多晶硅膜(以下称「p-Si膜」)，并将该多晶硅膜作为主动层33。并在主动层33上形成SiO2膜、SiN膜的单层或积层体以作为栅极绝缘膜32，然后在栅极绝缘膜32上设置由Cr、Mo等高融点金属所构成的栅极31而兼作为栅极信号线51，以及由Al所构成的漏极信号线52，且配置由Al所构成的驱动电源线53来作为有机EL元件的驱动电源。
然后，在栅极绝缘膜12及主动层33上，全面形成依SiO2膜、SiN膜及SiO2膜的顺序所积层的层间绝缘膜15，并在对应漏极33d所设的接触孔设置充填了Al等金属的漏极36，再全面形成由有机树脂所成用以平坦表面的平坦化绝缘膜17。
其次，就有机EL元件的驱动用TFT40加以说明。如图2(b)所示，在由石英玻璃、无碱玻璃等所构成的绝缘基板10上，以激光照射a-Si膜以依序形成多晶化的主动层43、栅极绝缘膜12，及由Cr、Mo等高融点金属所成的栅极41，而在该主动层43设置通道43c，以及在此通道43c两侧的源极43s和漏极43d。
接着，在栅极绝缘膜12及主动层43上，全面依SiO2膜、SiN膜及SiO2膜的顺序积层形成层间绝缘膜15，并在对应漏极43d所设接触孔填充Al等金属以配置连接到驱动电源的驱动电源线53。再全面设置例如由有机树脂所成用以平坦表面的平坦化绝缘膜17，而于对应该平坦化绝缘膜17的源极43s处形成接触孔，再透过该接触孔设置与源极43s接触的由ITO构成的透明电极，亦即设置有机EL元件的阳极层61在平坦化绝缘膜17上。此阳极层61，系于各个显示像素分离形成岛状。
有机EL元件60的构造，系依照由ITO(Indium Tin Oxide)等透明电极构成的阳极61、由MTDATA(4，4-bis(3-methylphenylphenylamio)biphenyl：4，4-双(3-甲基苯基苯胺基)联苯)构成的第1空穴输送层和TPD(4，4，4-TRIS(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine：4，4，4-参(3-甲基苯基苯胺基)三苯胺)构成的第2空穴输送层所构成的空穴输送层62、由包含喹吖啶酮(Quinacridone)衍生物的Bebq2(10-benzo[h]quinolinol-beryllium complex：10-苯并[h]喹啉酚-铍错合物)构成的发光层63，以及由Bebq2构成的电子输送层64、由镁铟合金或铝或铝合金构成的阴极层65的顺序积层形成。
此外，在平坦化绝缘膜17上再形成第2平坦化绝缘膜66，而阳极层61上则形成除去第2平坦化绝缘膜66的构造。
有机EL元件60，系在发光层内部再结合从阳极层61注入的空穴与从阴极层65注入的电子，而激发形成发光层的有机分子并产生激子。该激子在放射衰化的过程中从发光层放射出光，该光从透明的阳极层61透过透明绝缘基板射出到外部而发光。
其次，说明上述有机EL显示装置的激光修复方法。如图3所示，现在假设在一像素的有机EL元件60检测出附着有异物100。图3若以剖面图来看，则如同图6。以检测异物的方法而言，例如可采用利用显微镜的目视观察，或者利用检查装置的自动检测方法。
而在本发明并非直接对异物100照射激光，而是在其周边区域设定照射区域以进行激光照射。藉此，不会对附着有异物100的有机EL元件60造成伤害，而得以防止针孔产生。且对偏离异物100的周边区域照射激光的话，其能量以照射区域111为中心呈同心圆状传导，间接地亦会供给到异物100。因此，将激光的照射区域111设定成由图中的虚线所围成的高电阻化区112，则可在阳极层61与阴极层65之间形成高电阻区，即可修复异物100所造成的短路不良处。利用激光照射之所以能够形成高电阻区，系可归因于激光的热能会使空穴输送层2、发光层3及电子输送层4的各层熔合，而使层结构消失的缘故。
在此，激光例如可使用市售的YAG激光(例如激光波长355nm)，其照射区域111的大小例如为5μm×5μm。此外，异物100的尺寸为0.3μm至10μm。照射区域111最好距离异物100约5μm至10μm。
而异物100的尺寸在3μm以上的情况时，如图4所示，在异物100的上下左右周边区域最好照射四次激光(图中的①至④)，并供应足够的能量到异物区域。其次数可视异物100的尺寸大小而适当地予以增减。
此外，照射的激光波长只要是532nm以下的波长，即不会对有机EL元件造成伤害并可进行修复。
(发明的功效)
依照本发明的对EL显示装置的激光修复方法，由于不用对异物直接照射激光，而是对其周边区域照射激光，故不会产生针孔所引发的黑点，而可修复短路的不良处。因此，可以上述方式补救显示不良之处，而提升EL显示装置的良率。
Claims (3)
1.一种电致发光显示装置的激光修复方法，所述电致发光显示装置具有多个像素，且于各个像素具有电致发光元件，所述电致发光元件是在阳极层与阴极层中间设有电致发光层所构成，在所述电致发光显示装置的激光修复方法中，通过检测附着在所述电致发光元件上的异物，并对该异物的周边区域照射激光，而在附着所述异物的像素的阳极层与阴极层之间形成高电阻区域。
2.如权利要求1所述的电致发光显示装置的激光修复方法，其特征在于，对所述异物的周边区域照射多次的激光。
3.如权利要求1或2所述的电致发光显示装置的激光修复方法，其特征在于，利用所述激光照射的激光的波长为在532nm以下。
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