CN101384110A

CN101384110A - 有机发光显示器修复方法

Info

Publication number: CN101384110A
Application number: CNA2008102105943A
Authority: CN
Inventors: 藤卷宏史
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2028-09-04
Also published as: JP2009064607A; TW200924554A; US7955151B2; KR20090025145A; US20090061720A1; CN101384110B

Abstract

本发明提供了一种有机发光显示器修复方法，其能够减小电极等中被除去的面积，并防止显示质量下降。在有机发光显示器修复方法中，有机发光显示器包括有机发光器件，有机发光器件包括多个像素，多个像素中的每个在基板上均按顺序包括第一电极、包括发光层的有机层和第二电极，多个像素中的每个均从在其间夹有有机层的第一电极和第二电极彼此重叠的发光区发光，该方法包括以下步骤：将激光束施加至一直为亮点的像素的发光区的外围。

Description

有机发光显示器修复方法

相关申请的交叉参考

本发明包含于2007年9月5日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-229848的主题，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种有机发光显示器修复方法，更具体地，涉及一种适合于修复亮点缺陷像素(例如，一直发光的像素)的有机发光显示器修复方法。

背景技术

在有机发光显示器中，除了仍不发光的所谓暗点之外，像素缺陷还包括被称作亮点的缺陷。亮点的实例包括一直以最大强度发光的像素、比其他像素发出更亮的光的像素(即使在正常操作期间，仍然以例如20％以上的亮度发光的像素)、以及在另一种颜色的影响下发光的像素(例如，当像素被认为发出红光时发出蓝光的像素)，并且在亮点出现在暗背景的情况下，最容易看见亮点。这种亮点缺陷可能不是由有机发光器件引起的，并且因为TFT电路由于用于驱动的TFT(薄膜晶体管)的缺陷而不能适当地工作，所以可能会出现亮点缺陷。

作为在现有技术中的亮点缺陷修复方法，已知将激光施加至亮点像素的整个表面以除去有机层或电极的方法(例如，参见日本未审查专利申请公开第2003-178871号和第2003-233329号)。

例如，如图16A所示，有机发光器件的正常像素具有以下配置，其中，在TFT基板810上按顺序层压第一电极813、有机层815、第二电极816和保护层817，并且在保护层817上放置面对基板820。如图16B所示，在出现亮点缺陷的情况下，例如，将激光束LB从第二电极816的侧面施加至亮点像素的整个表面以除去第二电极816的施加激光部分并阻断电流，从而停止像素的发光操作(像素变为暗点)。

发明内容

然而，在现有技术将激光施加至亮点像素的整个表面的方法中，除去了有机层或电极的施加激光部分，所以像素中的施加激光部分的配置不同于像素中未施加激光部分的配置。在正常像素中，外部光被第二电极816和第一电极813反射，并且在通过激光照射变为暗点的像素中，如图16C所示，除去了第二电极816的施加激光部分，所以反射率发生改变。因此，通过外部光的反射变为暗点的像素的可见度不同于正常像素的可见度，从而显示质量下降。

鉴于以上问题，期望提供一种有机发光显示器修复方法，其能够减小电极等中被除去的面积，并防止显示质量下降。

根据本发明的实施例，提供了一种有机发光显示器修复方法，该有机发光显示器包括有机发光器件，有机发光器件包括多个像素，多个像素中的每个在基板上均按顺序包括第一电极、包括发光层的有机层和第二电极，多个像素中的每个均从在其间夹有有机层的第一电极和第二电极彼此重叠的发光区发光，该方法包括以下步骤：将激光束施加至一直为亮点的像素的发光区的外围。

在根据本发明实施例的有机发光显示器修复方法中，由于将激光束施加至一直为亮点的像素的发光区的外围，所以除去了第一电极或第二电极的施加激光束部分。因此，由于电流不会在发光区中流动，所以像素的发光操作停止。此外，由于激光束被施加至发光区的外围，所以减小了第一电极或第二电极中被除去的面积，并且由于发光区中的第一电极和第二电极仍然保留而没有被除去，所以像素通过外部光的反射的可见度很少不同于像素周围的正常像素的可见度。因此，防止了显示质量的下降。

在根据本发明实施例的有机发光显示器修复方法中，由于将激光束施加至一直为亮点的像素的发光区外围，所以能够减小电极等中被除去的面积。因此，能够防止显示质量的下降，显示质量的下降在于，像素通过外部光的反射的可见度由于发光区中的电极的除去而改变。具体地，当显示器的尺寸增大，以及发光区的尺寸与显示器的尺寸成比例地增大时，能够减小电极中被除去的面积与发光区的面积之比，并且能够获得更显著的改进显示质量的效果。

根据以下描述将更加全面地了解本发明的其他及另外的目的、特征和优点。

附图说明

图1是按顺序示出了根据本发明实施例的显示器的制造方法的步骤的示图；

图2是示出了图1所示的像素驱动电路的实例的示图；

图3是示出了图1和图2步骤之后的步骤的截面图；

图4是示出了在图3步骤之后的步骤中所使用的修复设备的整体配置的示图；

图5A和图5B是图4所示的修复设备的侧视图和俯视图；

图6是用于描述使用图4和图5所示的修复设备的修复方法的平面图；

图7是用于描述图6所示的修复方法的截面图；

图8是示出了用于激光照射的掩模的平面图；

图9是示出了使用图8所示的掩模施加激光的方法的截面图；

图10是示出了包括根据上述实施例的显示器的模块的示意性配置的平面图；

图11是示出了根据上述实施例的显示器的应用实例1的外部透视图；

图12A和图12B是示出了分别从正面和背面观察的应用实例2的外部透视图；

图13是示出了应用实例3的外部透视图；

图14是示出了应用实例4的外部透视图；

图15A、图15B、图15C、图15D、图15E、图15F和图15G分别是在打开状态下的应用实例5的正视图和侧视图、以及在关闭状态下的应用实例5的正视图、左侧视图、右侧视图、俯视图和仰视图；以及

图16A、图16B和图16C是用于描述现有技术中的修复方法的示图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述优选实施例。

图1～图10按顺序示出了根据本发明实施例的包括修复方法的有机发光显示器(下文中简称为显示器)的制造方法的步骤。首先，如图1所示，作为用于视频显示的驱动器的信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130形成在在由玻璃、硅(Si)晶片、树脂等制成的基板11上的显示区110周围，以及像素驱动电路140形成在显示区110中。如后所述，显示区110是其中发出红光的有机发光器件10R、发出绿光的有机发光器件10G和发出蓝光的有机发光器件10B以矩阵形式布置的区域。有机发光器件10R、10G和10B均构成一个子像素，并且彼此相邻的有机发光器件10R、10G和10B的组合构成一个像素。

图2示出了像素驱动电路140的实例。像素驱动电路140是包括驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2、在驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2之间的电容器(保持电容器)Cs、以及在第一电源线(Vcc)和第二电源线(GND)之间串联连接至驱动晶体管Tr1的有机发光驱动器10R(或10G或10B)的有源驱动电路，以及像素驱动电路140形成在稍后将描述的第一电极13的下层中。驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2均由薄膜晶体管(TFT)配置，以及驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2的配置可以是(例如)反交错型(所谓的底栅型)或交错型(顶栅型)的，并且不被具体限制。

在像素驱动电路140中，多条信号线120A沿列方向布置，以及多条扫描线130A沿行方向布置。每条信号线120A和每条扫描线130A的交点对应于有机发光器件10R、10G和10B中的一个(子像素)。每条信号线120A连接至信号线驱动电路120，并且将图像信号从信号线驱动电路120通过信号线120A提供给写入晶体管Tr2的源极。每条扫描线130A连接至扫描线驱动电路130，并且顺序地将扫描信号从扫描线驱动电路130通过扫描线130A提供给写入晶体管Tr2的栅极。

接下来，以下将参考图3描述构成一个子像素的有机发光器件10R(或10G或10B)的制造步骤。如图3所示，像素驱动电路140的驱动晶体管Tr1形成在基板11上。换句话说，在基板11上形成栅极31，并且在栅极31上形成由例如多晶硅制成的半导体薄膜33，其中，在栅极和半导体薄膜之间具有栅极绝缘膜32，并且源极35和漏极36连接至半导体薄膜33，其中，在源极和漏极与半导体薄膜之间具有层间绝缘膜34。

接下来，如图3所示，用光敏树脂涂覆其上形成有包括驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140的整体基板11以形成平面化绝缘膜12，并且通过曝光和显影将平面化绝缘膜12图案化成预定形状以形成连接孔12A，然后干燥(fire)平面化绝缘膜12。

此后，如图3所示，通过例如溅射方法形成第一电极13。例如，第一电极13在层压方向上的厚度(下文中简称为厚度)在100nm～1000nm的范围内(包括100nm和1000nm)，并且作为第一电极13的材料，例如，使用了诸如镍、银、金、铂、钯、硒、铑、钌、铱、铼、钨、钼、铬、钽或铌的金属元素的单质或合金。此后，通过蚀刻选择性地去除第一电极13以将第一电极13分成有机发光器件10R、10G和10B。

在形成第一电极13之后，如图3所示，基板11的整个表面涂覆有光敏树脂，并且例如，通过光刻方法用光敏树脂布置对应于第一电极13的开口，然后干燥光敏树脂以形成电极间绝缘膜14。

在形成电极间绝缘膜14之后，如图3所示，例如，通过蒸发方法按顺序形成有机层15和第二电极16，以形成有机发光器件10R、10G和10B。此时，电极间绝缘膜14的开口的内部是第一电极13和第二电极16相互重叠(其间夹有有机层15)的发光区E，并且有机发光器件10R、10G和10B在发光区E中发光。

有机层15可以具有从第一电极13侧开始按顺序层压空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层(都未示出)的配置。其中，如果必要，可以布置除了发光层外的多个层。此外，有机发光器件10R、10G和10B的有机层15可以具有不同配置。设置空穴注入层以提高空穴注入效率，并且其为用于防止泄漏的缓冲层。设置空穴传输层以提高向发光层的空穴传输效率。发光层通过施加电场以使电子和空穴复合来发光。设置电子传输层以提高向发光层的电子传输效率。例如，有机层15的厚度在100nm～220nm的范围内，从而可获得用于光发射的足够厚度。另外，在电子传输层和第二电极16之间可以布置由LiF、Li₂O等制成的电子注入层(未示出)。

在有机发光器件10R的有机层15中，作为空穴注入层的材料，使用了例如4，4’，4”-三(3-甲苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)或4，4’，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺(2-TNATA)；作为空穴传输层的材料，使用了例如二[(N-萘基)-N-苯基]联苯胺(α-NPD)；作为发光层的材料，使用了例如混合有40vol％的2，6-二[4-[N-(4-甲氧苯基)-N-苯基]氨基苯乙烯基]萘-1，5-二甲腈(BSN-BCN)的8-喹啉铝络合物(Alq₃)；而作为电子传输层的材料，使用了例如Alq₃。

在有机发光器件10G的有机层15中，作为空穴注入层的材料，使用了例如m-MTDATA或2-TNATA；作为空穴传输层的材料，使用了例如α-NPD；作为发光层的材料，使用了例如混合有3vol％的香豆素6的Alq₃；而作为电子传输层的材料，使用了例如Alq₃。

在有机发光器件10B的有机层15中，作为空穴注入层的材料，使用了例如m-MTDATA或2-TNATA；作为空穴传输层的材料，使用了例如α-NPD；作为发光层的材料，使用了例如spiro6Φ；而作为电子传输层的材料，使用了例如Alq₃。

例如，第二电极16的厚度在5nm～50nm的范围内(包括5nm和50nm)，以及作为第二电极16的材料，举例来说，使用了诸如锂、镁、钙、钠、银、铝和铟的金属元素的单质或合金。其中，镁和银的合金(MgAg合金)或铝(Al)和锂(Li)的合金(AlLi合金)是优选的。

在形成有机层15和第二电极16之后，如图3所示，在有机发光器件10R、10G和10B上形成保护膜17，并且通过粘合层(未示出)将用于密封的面对基板20粘结至保护膜17。因此，得到显示器1。

图4示出了在这种显示器1的修复方法中所使用的修复设备的整体配置。修复设备40修复显示器1中一直为亮点的像素，并且例如，包括驱动电路41、信号发生器42、计算机43和安培计44。修复设备40可以具有在典型修复设备中所必需的功能，诸如检测和修复由于第一电极13和第二电极14的短路或者像素驱动电路140的故障而导致的非发光缺陷(暗点)的功能。

驱动电路41驱动显示器1，并且例如，具有从显示区110的整个表面(即，所有像素)同时发光的功能、使像素(即，有机发光器件10R、19G和10B)单独发光的功能以及显示黑色(暗背景)的功能。此外，驱动电路41还可以具有从在约等于可通过光学显微镜(未在图4中示出，参考图5)观察到的视场的区域中的像素发光的功能。

信号发生器42产生用于控制驱动电路41的驱动的控制信号。计算机43控制整个修复设备40。安培计44测量当显示器1被驱动时通过每个像素的电流，并连接至显示器1的电源。

图5A是修复设备40的侧视图，以及图5B是修复设备40的平面图。更具体地，例如，修复设备40包括安装并固定有显示器1的台45、使台45二维移动的XY平板46、观察部47、激光照射部48和平板驱动部49。修复设备40可以包括用于观察显示器1的发热状态的红外温度计或红外成像装置。

观察部47置于台45之上，并且例如，包括能够观察像素表面并施加激光的光学显微镜47A和由CCD等配置的相机47B。光学显微镜47A包括具有不同放大率的多个透镜系统。例如，通过相机47B拍摄的图像显示在计算机43的监视器43A上。

激光照射部48施加用于修复处理的激光束。这类激光并没有具体限制，而是可以使用诸如例如Nd:YAG激光和半导体激光的各类激光。激光束的波长并没有具体限制；然而，其中到玻璃基板或邮寄材料的吸收率低以及到金属材料的吸收率高的600nm以上的波长是优选的。激光振荡器可以是连续振荡或脉冲振荡。

平板驱动部49具有移动XY平板46的功能和测量像素的位置的功能。XY平板46优选地为由计算机控制的自动型，具体地，当线性刻度沿X和Y方向布置时，降低综合误差，并且能够精确地记录激光照射位置。

能够如下通过修复设备40执行修复。

首先，显示器1被布置并固定在台45上，并且对显示器1上的多个参考点进行调整以满足光学显微镜47A的视场的激光照射位置，从而确定显示器1的原点位置和坐标轴。

接下来，通过来自信号发生器42的控制信号在黑显示状态下驱动显示器1。此时，如果亮点缺陷出现，则像素发光。如图6和图7所示，通过在光学显微镜47A的视场内的激光照射点来捕捉像素，并且将激光束LB从例如第二电极16侧施加至像素的发光区E的外围E1以除去在施加激光部分R中的第二电极16。

从而，电流没有在发光区E中流动，并且像素的发光操作停止。此外，激光束LB被施加至发光区E的外围E1，所以第二电极16中被除去的面积减小，并且在发光区E中的第一电极13和第二电极16没有除去而保留，所以像素通过外部光的反射的可见度很少不同于像素周围的正常像素。因此，显示质量的下降减少。

只要施加激光束部分(施加激光部分)R的宽度W是能够除去第二电极16并防止电流流动的宽度，就不具体限定宽度W；然而，宽度W优选地为20μm以下。这是因为能够减小施加激光面积，并且能够减小第二电极16中被除去的面积。施加激光束部分R可以从发光区E的内部、外部或者内部及外部延伸出。

作为施加激光束LB的方法，只要激光束LB能够被施加至发光区E的整个外围E1，就不具体限定该方法。例如，可以沿发光区E的外围E1多次施加激光束LB。此外，如图8和图9所示，使用了具有形状对应于发光区E的外围E1的矩形开口51的掩模50，并且可以将激光束LB通过掩模50的开口施加至发光区E的外围E1，从而可以提高生产量。此外，取代掩模50，可以使用狭缝(线性开口)。

例如，在发光区E的尺寸为100μm×50μm、施加激光部分R的宽度W为20μm、以及施加激光部分R以相同的方式从发光区E的内部和外部延伸出(外部延伸出10μm以及内部延伸出10μm)的情况下，相对于5000μm²的发光区E的面积，施加激光束的面积(＝电极中被除去的面积)为3000μm²。在现有技术的方法中，激光束被施加至整个发光区，并除去了与发光区的面积相同的电极面积，所以在本实施例中，与现有技术相比，电极除去率为60％，以及外部光反射率的影响为60％。因此，提高了显示质量。

此外，施加激光部分R的宽度W可以为约1μm～2μm。例如，在宽度W为2μm的情况下，电极除去率为6％。当该比率在该级时，通过目测不能识别外部光反射的差别，并且显示质量几乎没有下降。

发光区E的尺寸与激光束的宽度精确性无关，所以即使发光区E的尺寸是之前的两倍，也不必改变施加激光部分R的宽度W。因此，在宽度W为20μm的情况下，电极除去率为30％，以及在宽度W为2μm的情况下，电极除去率为3％，所以发光区的尺寸越大，显示质量提高率提高得越多。

在以此方式获得的显示器1中，将扫描信号从扫描线驱动电路130通过写入晶体管Tr2的栅极提供给每个像素，并将通过写入晶体管Tr2来自信号线驱动电路120的图像信号存储在保持电容器Cs中。换句话说，根据存储在保持电容器Cs的信号来控制驱动晶体管Tr2的导通-截止操作，从而将驱动电流Id注入到有机发光器件10R、10G和10B的每一个中，以及使空穴和电子复合以引起发光。光通过第二电极16和面对基板20以获得该光。

在这种情况下，即使在像素的驱动晶体管Tr1中出现可能在源极35和漏极36之间引起诸如短路的亮点缺陷，仍然执行将激光束LB施加至像素的发光区E的外围E1的修复处理，所以像素不再一直为亮点。此外，发光区E中的第一电极13和第二电极16被留下而没有被除去，所以像素通过外部光的反射的可见度很少不同于该像素周围的正常像素的可见度。因此，显示质量的下降减少。

因而，在该实施例中，激光束LB被施加至一直为亮点的像素的发光区E的外围E1，所以能够减小第二电极16中被除去的面积。因此，通过除去发光区E的第二电极16，能够减少显示质量的下降(像素通过外部光的反射的可见度是不同的)。具体地，当增大显示器1的尺寸、以及与显示器1的尺寸成比例地增大发光区E的尺寸时，能够减小电极被除去的面积与发光区E的面积之比，并且能够获得更显著的改进显示质量的效果。

模块和应用实例

以下将描述在本实施例中描述的显示器的应用实例。可将根据本实施例的显示器应用于各种领域中的电子装置(例如，电视机、数码相机、笔记本式个人计算机和蜂窝式电话)的显示器，它们显示从外部输入的视频信号或在显示器中产生的视频信号来作为图像或视频。

模块

将根据上述实施例的显示器作为图10中所示的模块结合到诸如稍后描述的应用实例1～5的各种电子装置中。该模块具有从密封基板20和粘合层(未示出)中露出的区域210，并且通过在所露出的区域210中延伸信号线驱动电路120的配线和扫描线驱动电路130的配线来形成外部连接端(未示出)。在外部连接端中，可以布置用于信号输入和输出的柔性印刷电路(FPC)。

应用实例1

图11示出了应用根据上述实施例的显示器的电视机的外部视图。例如电视机包括视频显示屏幕部300(包括前面板310和滤光镜320)，并且视频显示屏幕部300由根据上述实施例的显示器配置。

应用实例2

图12A和图12B示出了应用根据上述实施例的显示器的数码相机的外部视图。数码相机包括用于闪光的发光部410、显示部420、菜单开关430和快门按钮440，并且显示部420由根据上述实施例的显示器配置。

应用实例3

图13示出了应用根据上述实施例的显示器的笔记本式个人计算机的外部视图。例如，笔记本式个人计算机包括主体510、用于进行诸如字符输入的输入操作的键盘520和用于显示图像的显示部530，并且显示部530由根据上述实施例的显示器配置。

应用实例4

图14示出了应用根据上述实施例的显示器的摄像机的外部视图。例如，摄像机包括主体部610、用于拍摄对象的透镜620、用于拍摄的开始/结束开关630和显示部640，并且显示部640由根据上述实施例的显示器配置。

应用实例5

图15A～图15G示出了应用了根据上述实施例的显示器的蜂窝式电话的外部视图。蜂窝式电话通过连接部(铰合部)730使上侧外壳710和下侧外壳720彼此连接而形成，并包括显示器740、副显示器750、图片光760和相机770。显示器740或副显示器750由根据上述实施例的显示器配置。

尽管参考实施例描述了本发明，然而，本发明并不限于上述实施例，并且可以进行不同改变。例如，在上述实施例中，描述了由于第二电极16的厚度很薄且容易被除去，所以从第二电极16侧施加激光束LB的情况；然而，可以从第一电极13侧施加激光束LB。此外，可以从第二电极16侧和第一电极13侧都施加激光束LB。

此外，在上述实施例中，描述了减小第二电极16的厚度、从第二电极16侧得到有机层15的发光层中产生的光的情况；然而，本发明可应用于从第一电极13侧得到在有机层15的发光层中产生的光的底部发射配置。在底部发射配置的情况下，可以从第一电极13侧或第二电极16侧或第二电极16侧和第一电极13侧施加激光束LB。

另外，在上述实施例中，描述了将有机发光器件10R、10G和10B按顺序以矩形形式作为整体形成在显示区110上的情况；然而，有机发光器件10R、10G和10B不用特别按顺序布置，并且可以以任何其他形式布置。

另外，每层的材料和厚度、形成每层的方法和条件并不限于在上述实施例中所描述的，并且每层均可以在任何其他条件下通过任何其他方法由任何其他厚度的任何其他材料制成。

在上述实施例中，详细描述了有机发光器件10R、10G和10B的配置；然而，有机发光器件10R、10G和10B并不一定包括所有层，或者可以包括任何其他层。例如，可以将由氧化铬(III)(Cr₂O₃)制成的空穴注入薄膜层、ITO(氧化铟锡：铟(In)的氧化物与锡的氧化物混合)布置在第一电极13和有机层15之间。此外，例如，第一电极13可以是介电多层膜。

用于有源矩阵驱动器的像素驱动电路的配置并不限于上述实施例中所述的配置，并且如果必要，可以添加电容器和晶体管。在这种情况下，根据像素驱动电路的变化，除了上述的信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130外，还可以包括必需的驱动电路。

本领域技术人员应了解，根据设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组合、子组合和改进，均应包含在本发明的权利要求或等同物的范围内。

Claims

1.一种有机发光显示器修复方法，所述有机发光显示器包括有机发光器件，所述有机发光器件包括多个像素，所述多个像素中的每个在基板上均按顺序包括第一电极、包括发光层的有机层和第二电极，所述多个像素中的每个均从在其间夹有所述有机层的所述第一电极和所述第二电极彼此重叠的发光区发光，所述方法包括以下步骤:

将激光束施加至一直为亮点的像素的发光区的外围。

2.根据权利要求1所述的有机发光显示器修复方法，其中

沿所述发光区的外围施加激光。

3.根据权利要求1所述的有机发光显示器修复方法，其中

使用具有对应于所述发光区的外围的形状的狭缝或掩模，并且通过所述狭缝或所述掩模将激光束施加至所述发光区的外围。