JP2001176661A

JP2001176661A - 有機ｅｌ素子の輝度修復方法及び有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JP2001176661A
Application number: JP36138599A
Authority: JP
Inventors: Mikio Shirai; 幹夫白井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】画素欠陥又は輝度の低い画素の有無を検査、
判別し、必要であれば輝度の修復を行う有機ＥＬ素子の
輝度修復方法、及びその方法により輝度が修復された有
機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】線順次駆動し得る有機ＥＬ素子におい
て、印加電圧１０Ｖ、周波数７０Ｈｚで線順次駆動、即
ち、陽極ａ１において陰極ｃ１からｃｎまで順次駆動
し、その後、陽極ａ２において陰極ｃ１からｃｎまで順
次駆動し、この駆動操作を陽極ａｍまで順次行い、すべ
ての画素の発光、非発光を検査する。この検査により画
素欠陥を有する素子は不良品として除き、画素欠陥のな
い素子については、各画素が所定の輝度を有するか否か
を判別し、必要であれば電界エージング、加熱エージン
グ等のエージング処理を施し、輝度の低い画素の輝度修
復を行う。この検査、判別及び修復の各工程は繰り返し
行うこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画素欠陥の有無及
び所定の輝度を下回っている画素の有無を検査、判別
し、輝度の低い画素がある場合は、それを特定の方法に
より修復する有機ＥＬ素子の輝度の修復方法、及びそれ
により輝度の修復がなされた有機ＥＬ素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】マトリックス型等の有機ＥＬ素子では、
陽極と陰極とが短絡し、特定の画素が発光しない画素欠
陥を生ずることがある。また、水分、酸素等により輝度
が低下することもある。これら画素欠陥、輝度の低下
等、素子の発光特性をＣＣＤカメラ等により検査する手
法は既に知られている。しかし、従来は、発光特性を検
査するのみであり、その結果により画素欠陥を有する不
良品を除いたり、必要であれば輝度を修復して製品とす
る等は行われておらず、簡便な輝度の修復方法が望まれ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題点を解決するものであり、有機ＥＬ素子の画
素欠陥及び輝度の低い画素の有無を検査、判別し、その
結果によって必要であれば輝度の修復を行う有機ＥＬ素
子の輝度修復方法、及びその方法により輝度が修復され
た有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１発明の有機ＥＬ素子
の輝度修復方法は、線順次駆動し得る有機ＥＬ素子の輝
度修復方法であって、該有機ＥＬ素子を線順次駆動さ
せ、輝度計によって各々の画素の発光、非発光を検査す
る工程、発光する画素が所定の輝度を有しているか否か
を判別する工程、所定の輝度に満たない画素に対しエー
ジング処理を施し、輝度を修復する工程、をこの順に備
えることを特徴とする。第１発明の輝度修復方法によ
り、第２発明の、発光しない画素及び輝度が所定値より
も低い画素がない、製品として実用に供し得る表示品位
の高い有機ＥＬ素子とすることができる。

【０００５】第１発明の方法により輝度を修復すること
ができる有機ＥＬ素子は、「線順次駆動」し得るもので
ある。この線順次駆動し得る有機ＥＬ素子としては、マ
トリックス電極構成を有し、各画素が線順次駆動される
単純マトリックス型有機ＥＬ素子の他、桁数の多い数字
を表示する場合のように比較的多くのセグメント電極構
成を有する素子において各画素を順次駆動し得る素子等
が挙げられる。このように、上記「線順次駆動」は、マ
トリックス電極構成における線順次駆動の他、多数の画
素を発光させるためのセグメント電極構成において、各
画素を順次駆動する場合をも意味するものとする。

【０００６】発光、非発光を検査する工程（以下、「検
査工程」という。）及び発光する画素が所定の輝度を有
しているか否かを判別する工程（以下、「判別工程」と
いう。）において使用される上記「輝度計」は特に限定
されず、一般に輝度の計測に用いられる機器を用いるこ
とができる。そのような輝度計としては、ＣＣＤカメラ
並びに光電管、フォトダイオード及びフォトトランジス
タ等の光センサを備える機器などが挙げられる。これら
の検査工程及び判別工程における線順次駆動の周波数
は、輝度計の感度、精度が十分に高ければ、表示素子と
して用いる場合の７０〜１００Ｈｚ程度とすることがで
きる。しかし、信頼性の高い検査、判別を行うために
は、１０〜５０Ｈｚ程度の低周波数とすることが好まし
く、そのようにすれば輝度計の感度、精度等にかかわら
ず検査、判別をより正確に行うことができる。

【０００７】検査工程において、発光していない画素が
検出された場合は、その素子は不良品として除かれる。
そして、すべての画素が発光している素子のみ、輝度の
低い画素の有無が判別される。判別工程においてすべて
の画素が所定の輝度を有していることが確認された素子
は、そのまま製品とすることができる。一方、所定の輝
度に満たない画素が１個でも見出された素子は、エージ
ング処理を施し、輝度を修復する工程（以下、「輝度修
復工程」という。）に供される。この「所定の輝度」と
は、品質管理等における規定値などを意味し、特定はさ
れないが、有機ＥＬ素子として実用に供するためには少
なくとも１００ｃｄ／ｍ²以上は必要である。

【０００８】輝度修復工程における上記「エージング処
理」の方法としては、電界エージングと加熱エージング
が挙げられる。電界エージングは、輝度の低い画素のみ
若しくはこの画素を含む周縁領域又は全画素に所定電圧
を、所要時間印加して行うことができ、それによりこの
画素の輝度が修復される。印加する電圧は、素子を表示
させる場合の通常の電圧、例えば、５〜１５Ｖ、特に７
〜１２Ｖとすることができる。また、電圧を印加する時
間は、１〜３０時間、特に２〜２０時間とすることがで
き、５〜１０時間とすることが好ましい。この時間は印
加電圧により調整することができ、印加電圧が低ければ
長時間とし、印加電圧が高ければ短時間とすることが好
ましい。

【０００９】電界エージングは、素子を電界に晒すこと
により行うこともできる。この場合は、素子全体がエー
ジングされ、輝度の低い画素の輝度のみを修復すること
はできず、すべての画素の輝度が向上する。そのため、
輝度の低い画素を他の画素と同程度の輝度とすることは
できない。しかし、すべての画素の輝度が向上するた
め、十分に実用に供し得る素子とすることができる。電
界の強さは５×１０⁶〜１．５×１０⁷Ｖ／ｍ程度とする
ことができる。

【００１０】加熱エージングは、所定温度に調温された
オーブン等に素子を所要時間静置することにより行うこ
とができる。エージングの温度は、５０〜１５０℃、特
に８０〜１４０℃とすることができ、１００〜１３０℃
とすることが好ましい。また、加熱する時間は０．５〜
５時間、特に０．５〜３時間とすることができる。この
時間はエージングの温度により調整することができ、温
度が低ければ長時間とし、温度が高ければ短時間とする
ことが好ましい。

【００１１】加熱エージングは、ホットエアの吹き付
け、遠赤外線、レーザ光等の照射などにより、輝度の低
い画素を中心として局所的に行うこともできる。輝度の
低い画素のみを加熱することは難しいかもしれないが、
使用する機器によっては相当に限られた範囲のみを加熱
エージングすることもでき、十分な表示品位を有する素
子とすることができる。尚、電界エージングにおける印
加電圧及び時間、並びに加熱エージングにおける加熱温
度及び時間は、所定の輝度、修復を必要とする画素の輝
度等を勘案し、必要とされる範囲内において行うことが
好ましい。

【００１２】以上の各工程のフローの概略は図１に示す
とおりであり、検査、判別及び修復の各工程を経た素子
は、そのまま製品とすることができる。また、この素子
を、再び、検査工程及び判別工程、又は判別工程に供
し、必要であれば更に輝度修復工程に供することもでき
る。このように、必要であれば各工程を繰り返すことに
よって、より確実に画素欠陥、輝度の低い画素等のない
表示品位の高い有機ＥＬ素子とすることができる。

【００１３】第１発明の輝度修復方法は、基板と、この
基板の表面に、陽極、有機ＥＬ薄膜及び陰極が、この順
に積層され形成される有機ＥＬ積層体とを備える、通常
の構成を有する有機ＥＬ素子において行うことができ
る。有機ＥＬ薄膜は、少なくとも発光層を備え、ホール
輸送層及び電子輸送層を有していてもよい。また、陽極
とホール輸送との間にホール注入層を、電子輸送層と陰
極との間に電子注入層を有していてもよい。

【００１４】基板としては、ソーダ石灰ガラス等のガラ
ス類の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテル
スルホン、ポリカーボネート等の合成樹脂及び石英等の
透明性を有するものを使用することができる。これらの
うちでは特にガラスからなる基板が多用される。

【００１５】発光層は、アルミキノリウム錯体及びベン
ゾキノリノールＢｅ錯体等の発光材料により形成するこ
とができる。また、これらの発光材料に、キナクリドン
誘導体、ＤＣＭ誘導体等のドーピング剤を配合すること
もできる。ホール輸送層は、トリフェニルアミン誘導体
等により形成することができ、電子輸送層は、アルミキ
ノリウム錯体及びヒドロキシフラボンＢｅ錯体等により
形成することができる。ホール注入層は、銅フタロシア
ニン錯体等により形成することができ、電子注入層は、
ＬｉＦ等のアルカリ金属のフッ化物又は酸化物及びＢａ
Ｆ₂等のアルカリ土類金属のフッ化物などにより形成す
ることができる。

【００１６】陽極は、金、ニッケル等の金属単体、及び
ＩＴＯ、ＣｕＩ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の金属化合物によ
り形成することができる。これらのうち、生産性、安定
した導電性等の観点からＩＴＯが特に好ましい。陰極
は、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｎａ−Ｋ合金、アルミニウム等に
より形成することができる。これらの有機ＥＬ積層体を
構成する各層は、真空蒸着法により形成することがで
き、スピンコート法、キャスト法、スパッタリング法及
びＬＢ法等、他の各種の方法によっても形成することが
できる。

【００１７】有機ＥＬ積層体は、基板の周縁に接合され
る封止部材により封止される。封止部材としては、ステ
ンレス鋼、アルミニウム又はその合金等の金属、ソーダ
石灰ガラス、珪酸塩ガラス等のガラス、アクリル系樹
脂、スチレン系樹脂等の合成樹脂などからなるものを使
用することができる。封止部材と基板の周縁との接合
は、エポキシ樹脂、アクリレート系樹脂等の熱硬化性樹
脂の他、光硬化性樹脂等の封止樹脂により行うことがで
きる。これらのうち、輝度の低下等を抑えるため、水分
等が透過し難い硬化体が形成される封止樹脂を使用する
ことが好ましい。また、素子に加わる熱応力を緩和する
ことができ、且つ硬化速度の大きい光硬化性樹脂がより
好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を更に
詳しく説明する。実験例１８５℃で３００ｃｄ／ｍ²の輝度を有する有機ＥＬ素子
について、直流印加又はパルス印加により電界エージン
グ処理を行い、輝度の変化を確認した。結果を図３に示
す。図３によれば、処理開始から５〜６時間経過後まで
は輝度が経時的に上昇し、その後はやや低下する傾向が
みられるものの、処理開始から５〜６時間で輝度が約５
％向上していることが分かる。

【００１９】実験例２特定の電圧−輝度特性を有する有機ＥＬ素子を、１２０
℃に調温されたオーブンに１時間静置し、加熱エージン
グ処理を行った後、印加電圧を変化させて輝度を測定し
た。その結果、４．３〜９．６Ｖの印加電圧において、
電圧の上昇とともに輝度が向上する割合が低下するもの
の、輝度が１００ｃｄ／ｍ²以上の実用域（図４におい
て、印加電圧が６Ｖを越える範囲）において輝度が最大
で３０％程度向上することが分かる。

【００２０】実施例１［１］有機ＥＬ素子の製造図２の斜視図により、その構成の一部を模式的に示す有
機ＥＬ素子を、以下のようにして製造した。真空蒸着法
により、ガラス製の透明基板１の表面に、ＩＴＯからな
るストライプ型のｍ本の陽極２（１桁目から順にａ１、
ａ２、ａ３、ａ４・・・ａｍとする。）と、α−ＮＰＤ
からなるホール輸送層、Ａｌｑ３にドーピング剤として
少量のキナクリドンを配合した発光材料からなる発光層
及びＡｌｑ３からなる電子輸送層により構成される有機
ＥＬ薄膜３と、陽極２と直行するＭｇ−Ａｇ合金からな
るストライプ型のｎ本の陰極４（１行目から順にｃ１、
ｃ２、ｃ３・・・ｃｎとする。）と、をこの順に成膜
し、有機ＥＬ積層体を形成した後、透明基板の周縁に封
止部材（図示せず）を封止樹脂により接合し、有機ＥＬ
積層体を封止し、有機ＥＬ素子を製造した。

【００２１】［２］有機ＥＬ素子の性能評価（１）発光、非発光の検査上記のようにして製造した複数の有機ＥＬ素子につい
て、印加電圧１０Ｖ、周波数７０Ｈｚで線順次駆動し
た。即ち、陽極ａ１において陰極ｃ１からｃｎまで順次
駆動し、その後、陽極ａ２において陰極ｃ１からｃｎま
で順次駆動し、この駆動操作を陽極ａｍまで順次行い、
すべての画素の発光、非発光を検査した。この検査によ
り発光しない画素が見出された画素欠陥を有する素子は
不良品として除いた。

【００２２】（２）輝度の判別及び輝度の低い画素の輝
度修復上記（１）において測定された各画素の輝度を確認し、
すべての画素の輝度が所定値である３００ｃｄ／ｍ²以
上である場合は、そのまま製品とした。一方、輝度が３
００ｃｄ／ｍ²に満たない画素が見出された素子につい
て、輝度の低い画素に１２Ｖの電圧を１０時間印加し、電
界エージングしたところ、輝度が修復されて３００ｃｄ
／ｍ²以上となり、製品とすることができた。１２０℃に調温されたオーブンに素子を１時間静置
し、加熱エージングしたところ、すべての画素の輝度が
向上したが、輝度が低かった画素の輝度も３００ｃｄ／
ｍ²以上となり、製品とすることができた。

【００２３】尚、本発明においては、上記の実施例に限
られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更
した実施例とすることができる。即ち、実施例１では、
全画素の検査、判別を行ったが、特定の画素のみ又は特
定の桁若しくは行のみを検査、判別し、その結果により
必要であれば輝度の修復を行うことができる。

【００２４】

【発明の効果】第１発明によれば、画素欠陥又は輝度の
低い画素の有無を検査、判別し、この結果に基づいて必
要であれば電界エージング或いは加熱エージング等のエ
ージング処理を行うことができ、簡便な装置、操作によ
り、効率よく、有機ＥＬ素子の輝度の修復を行うことが
できる。また、この輝度修復方法により、第２発明の、
所期の性能を有する有機ＥＬ素子を容易に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各工程のフローの概略を表すフローチャートで
ある。

【図２】実施例１において用いた有機ＥＬ素子を模式的
に示す斜視図である。

【図３】実験例１における輝度の向上を表すグラフであ
る。

【図４】実験例２における輝度の向上を表すグラフであ
る。

【符号の説明】

１；透明基板、２；陽極、３；有機ＥＬ薄膜、４；陰
極、５；ＣＣＤカメラ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線順次駆動し得る有機ＥＬ素子の輝度修
復方法であって、該有機ＥＬ素子を線順次駆動させ、輝
度計によって各々の画素の発光、非発光を検査する工
程、発光する画素が所定の輝度を有しているか否かを判
別する工程、所定の輝度に満たない画素に対しエージン
グ処理を施し、輝度を修復する工程、をこの順に備える
ことを特徴とする有機ＥＬ素子の輝度修復方法。
【請求項２】請求項１記載の方法により輝度修復がな
されたことを特徴とする有機ＥＬ素子。