JP2004199956A

JP2004199956A - 有機ｅｌパネル用電極の欠陥修正方法

Info

Publication number: JP2004199956A
Application number: JP2002365591A
Authority: JP
Inventors: Noboru Uehara; 昇上原; Yoichiro Ohashi; 洋一郎大橋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】有機ＥＬパネル用の電極のショート欠陥部を、ＹＡＧレーザを照射して除去することにより修正する、有機ＥＬ用パネルの電極欠陥修正方法で、欠陥部の下層にダメージを与えることなく、修正できる方法を提供する。
【解決手段】予め、電極材質に対応して、電極材質からなる欠陥部の下層にダメージを与えずに欠陥部を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力条件を、把握しておき、電極材質を除去する際には、それぞれ、前記把握されている電極材質に対応したＹＡＧレーザの波長、出力条件にて、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去する。そして、ＹＡＧレーザの波長が紫外線領域の第４高調波（２６６ｎｍ）以下の短い波長である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機ＥＬ用の電極部の欠陥修正方法に関し、特に、有機ＥＬパネルに供される電極のショート欠陥部を、ＹＡＧレーザを照射して除去することにより修正する、有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電流の注入によって発光する有機化合物材料のエレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬという）を利用して、かかる有機ＥＬ材料の薄膜からなる発光層を備えた有機ＥＬ素子の複数をマトリクス状に配置した有機ＥＬディスプレイパネルが、携帯端末や車載パネルとして用いられるようになってきた。
今後、パソコンの表示部にも使用される。
有機化合物材料を発光体とする有機ＥＬ素子は、液晶素子に比べ視野角が広く、コントラストも良く、視認性に優れており、バックライトが不要なため、薄型、軽量化が実現でき、消費電力の面でも有利で、応答性も速い。
そして、すべて固体であるため振動に強く、使用温度範囲も広いなどの特徴があり、表示素子として注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子の構造は、基本的には、陽極と陰極の一対の電極間に有機化合物を含む（ＥＬ層）を挟持した構造となっており、Ｔａｎｇ等の「アノード電極/ 正孔注入層/ 発光層/ カソード電極」の積層構造が基本になっている。（特許１５２６０２６号公報）
そして、有機ＥＬ素子は、電極間に電場を印加し、ＥＬ層に電流を通じることで、発光する。
有機ＥＬ素子をディスプレイ用にパネル化して利用する場合、ＬＣＤと同様に、電極構成と駆動方法によりパッシブマトリクス方式とアクティブマトリクス方式に大別されるが、このようなパネルにおいて、有機ＥＬ素子を用い、カラー化を達成する方法としては、最も基本的なＲ、Ｇ、Ｂの３色の有機ＥＬ材料を表示装置の画素毎に精密に配置する３色並置方式の他に、白色発光層とＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター（ＣＦとも言う）を組み合わせるＣＦ方式や、図４にその概略断面を示すパネル化した有機ＥＬパネル構造のように、青色発光層とＲ、Ｇの蛍光変換色素フィルターとを組み合わせえるＣＣＭ（ＣｏｌｏｒＣｈａｎｇｉｎｇＭｅｄｉｕｍ）方式がある。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ素子をディスプレイ用にパネル化して有機ＥＬパネル構造を作製する場合、通常、予め、透明なガラス基板上にカラーフィルタ層、透明電極を形成しただけの、有機ＥＬ発光層を配設していない状態のパネルをフォトリソ工程を用いて形成しておき、このように形成された有機ＥＬ発光層を配設していない状態のパネルに対して、蒸着等により発光層等を配設し、更に封止してディスプレイ用パネルを作製する。
しかしながら、フォトリソ工程を施し透明電極を形成する際に、通常はポジレジストを用いるため、不要なレジスト残等もしくはレジスト膜上に付着した異物に起因して、透明電極にショート欠陥が生じ、問題となっている。
尚、ここでは、有機ＥＬディスプレイパネル用の、有機ＥＬ発光層を配設していない、有機ＥＬ発光層を配設する前の段階のパネルで電極を配設したものを、単にパネルと言い、障壁（図４の４７５に相当）を形成した状態のものあるいは、形成しない状態のものを含む。
パネルのうちＣＣＭ方式の有機ＥＬディスプレイパネル用のものＣＣＭパネルと言う。
そして、このようなパネルの電極を有機ＥＬパネル用電極と言う。
また、透明電極４７０の下層には、バリア層４６０、絶縁層４５０、ＯＣ層（オーバーコート層）４４０が設けられており、バリア層４６０は、耐湿性、耐溶剤性の低い発光層を保護するためのものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、有機ＥＬ発光層を配設していない、有機ＥＬ発光層を配設する前の段階のパネルをフォトリソ工程を用いて形成する際、電極のショート欠陥が発生することがあり、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、具体的には、有機ＥＬパネル用の電極のショート欠陥部を、ＹＡＧレーザを照射して除去することにより修正する、有機ＥＬ用パネルの電極欠陥修正方法で、欠陥部の下層、特に下層からの水分のしみ出しを防ぐバリア層（窒化酸化ケイ素）にダメージを与えることなく、修正できる方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法は、有機ＥＬパネル用の電極のショート欠陥部を、ＹＡＧレーザを照射して除去することにより修正する、有機ＥＬパネル用の電極の欠陥修正方法であって、予め、電極材質に対応して、電極材質からなる欠陥部の下層にダメージを与えずに欠陥部を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力条件を、把握しておき、電極材質を除去する際には、それぞれ、前記把握されている電極材質に対応したＹＡＧレーザの波長、出力条件にて、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去することを特徴とするものである。
そして、上記において、ＹＡＧレーザの波長が紫外線領域の第４高調波（２６６ｎｍ）以下の短い波長であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記において、予め、電極材質の種類の数に対応して、欠陥部の下層にダメージを与えずに電極材質を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力の組み合わせを、所定の数だけ、プリセットしておき、電極材質を除去する際には、除去する電極種類に対応して、ＹＡＧレーザの波長、出力をボタン操作で切り換え、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去することを特徴とするものである。
また、上記において、ＣＣＭ方式の有機ＥＬパネル用のＣＣＭパネルにおける電極のショート欠陥部の修正方法であり、電極部が透明電極ないし透明電極と補助電極からなることを特徴とするものであり、透明電極層がＩＴＯ電極であることを特徴とするものである。
尚、ここで言う、「電極材質からなる欠陥部の下層にダメージを与えずに」とは、「下層に若干のダメージを与えても、実質的にその影響がない程度のダメージの範囲であって」という意味である。
【０００７】
【作用】
本発明の有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法は、このような構成にすることにより、有機ＥＬパネル用の電極のショート欠陥部を、ＹＡＧレーザを照射して除去することにより修正する、有機ＥＬ用パネルの電極欠陥修正方法で、欠陥部の下層にダメージを与えることなく、修正できる方法の提供を可能としている。
具体的には、予め、電極材質に対応して、電極材質からなる欠陥部の下層にダメージを与えずに欠陥部を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力条件を、把握しておき、電極材質を除去する際には、それぞれ、前記把握されている電極材質に対応したＹＡＧレーザの波長、出力条件にて、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去することにより、更に具体的には、ＹＡＧレーザの波長が紫外線領域の第４高調波（２６６ｎｍ）以下の短かい波長であることにより、これを達成している。
即ち、予め、電極材質に対応して、欠陥部の下層にダメージを与えずに電極材質を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力条件を、把握しておき、電極材質を除去する際には、それぞれ、前記把握されている電極材質に対応したＹＡＧレーザの波長、出力条件にて、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去することにより、欠陥部の下層にダメージを与えないものとしており、更に、ＹＡＧレーザの波長として、２６６ｎｍ（第４高調波）以下の短い波長を使用することにより、下層の熱損傷による焦げ付きを少なくできる。
２６６ｎｍ（第４高調波）以下の短い波長を使用した場合には、光分分解加工が主となり、熱損傷による焦げ付きが少なくなり、熱による形状の変化もほとんど発生しなく、非常に細かい分解能で除去物の飛散の影響も少ない。
尚、ＹＡＧレーザの波長として、第１高調波（１０６４ｎｍ）、第２高調波（５３２ｎｍ）、第３高調波（３５５ｎｍ）を用いた場合、蒸発（昇華ではないのか）による除去で、熱損傷による焦げ付きが発生し、熱による形状の変化も発生し、場合によっては除去物の飛散による付着（以下飛着とも言う）の影響もある。
尚、ＹＡＧレーザは、他のレーザに比べ装置化が簡単で、扱いがこのような修正に適している。
【０００８】
そして、予め、電極材質の種類の数に対応して、欠陥部の下層にダメージを与えずに電極材質を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力の組み合わせを、所定の数だけ、プリセットしておき、電極材質を除去する際には、除去する電極種類に対応して、ＹＡＧレーザの波長、出力をボタン操作で切り換え、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去するようにすることにより、より実用的なものとしている。
【０００９】
また、このような構成にすることにより、ＣＣＭ方式の有機ＥＬパネル用の、発光層を配設していない、発光層を配設する前の段階のＣＣＭパネルにおける電極のショート欠陥部の修正方法で、電極部が透明電極ないし透明電極と補助電極からなる場合にも、有効に適用できる。
尚、ＣＣＭパネルにおける電極としては、透明電極層のみからなるもの、透明電極層と、透明電極層の透明なガラス基板側でない面に金属層（補助電極とも言う）を補助用に配したものが挙げられ、透明電極層としてはＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃が挙げられるが、通常、ＩＴＯが用いられ、補助電極層としては、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ），白金（Ｐｔ），金（Ａｕ）等の金属単体、あるいは、前記の金属単体からなる層（細線）を窒化チタン（ＴｉＮ），チタン（Ｔｉ）等で被覆して補助電極層を形成してもよい。
この補助電極層を形成することにより電極抵抗を低下させることができる。
電極に、補助電極を用いる場合には、透明電極ショート、補助電極ショートでレーザ出力を変えて対応しても良い。
一般には、透明電極出力＜補助電極出力の関係にある。
【００１０】
【実施例】
実施例を挙げ、図に基づいて、本発明の有機ＥＬパネル用の電極欠陥修正方法を説明する。
（実施例１）
図１は本発明の有機ＥＬパネル用の電極欠陥修正方法の実施例１を説明するための概略図で、図１（ａ）は修正開始時のＣＣＭパネルの一断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）と同じ位置での修正後の断面図で、図２は図１（ａ）のＡ１側から部分的に透視してみた図で、図３は図１（ｂ）のＡ２部の拡大図である。
尚、図１（ａ）は、図２のＢ１−Ｂ２における断面を示したものである。
図１〜図３中、１１０はガラス基板、１２０はＣＦ層（カラーフィルタ層とも言う）、１３０はＣＣＭ層、１４０はＯＣ層（オーバーコート層とも言う）、１５０は絶縁層、１６０はバリア層、１７０は透明電極（正極）、１７５は欠陥部（ショート欠陥部とも言う）、１８０はＹＡＧレーザ光、１７６は欠陥修正箇所、１７７はダメージ部である。
以下、図１に基づいて、実施例１を説明する。
実施例１は、ＣＣＭ方式の有機ＥＬパネル用の、発光層配設前のＣＣＭパネルにおける、透明電極１７０のショート欠陥１７５を、ＹＡＧレーザを照射して除去するもので、電極材質からなる欠陥部の下層にダメージを与えずに欠陥部を除去するための、ＹＡＧレーザの出力条件を、把握しておき、電極材質を除去する際には、それぞれ、把握されている電極材質に対応したＹＡＧレーザの波長、出力条件にて、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去したものである。
ＣＣＭパネルは、図１に示すような層構成をしており、透明電極１７０として、約１０００Å厚のＩＴＯ、バリア層１６０としてＩＴＯより厚いもしくは同等の膜厚のものを使用し、修正の対象とした。
【００１１】
先ず、製品とは別に、テスト用に、ガラス基板上に十分に厚い、ＩＴＯを膜形成しておき、ＹＡＧレーザの各波長について、出力条件を変えて、その除去具合を把握した。
ここでは、第１高調波（１０６４ｎｍ）、第２高調波（５３２ｎｍ）、第３高調波（３５５ｎｍ）、第４高調波（２６６ｎｍ）を、ＩＴＯに照射した。
第１高調波（１０６４ｎｍ）、第２高調波（５３２ｎｍ）、第３高調波（３５５ｎｍ）、第４高調波（２６６ｎｍ）とも、ＩＴＯ除去を行うことができた。
次いで、第１高調波（１０６４ｎｍ）、第２高調波（５３２ｎｍ）、第３高調波（３５５ｎｍ）、第４高調波（２６６ｎｍ）にて、それぞれ、ＩＴＯからなる透明電極１７０の厚さ分だけの所定の深さを除去する波長、出力条件を求め、更に求められた波長と出力条件の組み合わせにて、製品のＣＣＭパネルと同じ積層構成のテスト材に対しレーザ照射を行い、除去部の状態をチェックし、表１のような結果を得た。
【００１２】
【表１】

尚、表１中、×は不可で、○は可で、△は条件により不可であることを意味する。
【００１３】
次いで、表１の結果より、熱損傷による下層（バリア層１６０）の焦げ付き具合、熱による下層（バリア層１６０）の変形の発生、飛着物の状態を考慮して、第４高調波（２６６ｎｍ）を用いることし、第４高調波（２６６ｎｍ）先に得られた出力条件にて、製品のＣＣＭパネルの透明電極１７０の欠陥部１７５を照射してその除去を行った。
修正箇所１７５を接触式の表面粗さ測定機（アルパック社製ＤＥＫＴＡＫ）により測定し、除去状態測定してみたが、欠陥部１７０のＩＴＯ膜は完全に除去されていることが分かり、下層（窒化酸化ケイ素膜からなるバリア層１６０）の除去も殆無いことが分った。
また、モニターにて修正箇所１７５を拡大観察してみたが、下層（窒化酸化ケイ素膜からなるバリア層１６０）の熱損傷による焦げ付き、変形は極めて少なく、さらに飛着物は極めて微細であり、十分実使用に耐えるものであった。
尚、図３は、修正後の状態で、ここでは、バリア層１６０を深さｈ分だけ除去したことが示されているが、バリア層１６０は、図４に示すように、発光層を配設し有機ＥＬパネルを作製した際、発光層を湿度等から保護するためのもので、実用に耐える厚さが残っていれば問題はない。
【００１４】
上記は、透明電極１７０がＩＴＯ膜、バリア層１６０が窒化酸化シリコン膜の場合のものであるが、材質を変えた場合には、上記と同様にして、材質の種類に対応した、電極のショート欠陥の修正に用いるレーザの波長、出力条件を把握しておく。
ＣＣＭパネルが補助電極を有する場合には、補助電極を含め、同様に、波長、出力条件を把握しておく。
【００１５】
そして、例えば、予め、電極材質の種類の数に対応して、欠陥部の下層にダメージを与えずに電極材質を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力の組み合わせを、必要な所定の数だけ、プリセットしておき、電極材質を除去する際には、除去する電極種類に対応して、ＹＡＧレーザの波長、出力をボタン操作で切り換え、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去する除去方法も採ることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、有機ＥＬパネル用の電極のショート欠陥部を、ＹＡＧレーザを照射して除去することにより修正する、有機ＥＬ用パネルの電極欠陥修正方法で、欠陥部の下層にダメージを与えることなく、修正できる方法の提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の有機ＥＬパネル用の電極欠陥修正方法の実施例１を説明するための概略図で、図１（ａ）は修正開始時のＣＣＭパネルの一断面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）と同じ位置での修正後の断面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ１側から部分的に透視してみた図である。
【図３】図１（ｂ）のＡ２部の拡大図である。
【図４】ＣＣＭ方式有機ＥＬパネル構造の断面図である。
【符号の説明】
１１０ガラス基板
１２０ＣＦ層（カラーフィルタ層とも言う）
１３０ＣＣＭ層
１４０ＯＣ層（オーバーコート層とも言う）
１５０絶縁層
１６０バリア層
１７０透明電極（正極）
１７５欠陥部（ショート欠陥部とも言う）
１８０ＹＡＧレーザ光
１７６欠陥修正箇所
１７７ダメージ部

Claims

有機ＥＬパネル用の電極のショート欠陥部を、ＹＡＧレーザを照射して除去することにより修正する、有機ＥＬパネル用の電極の欠陥修正方法であって、予め、電極材質に対応して、電極材質からなる欠陥部の下層にダメージを与えずに欠陥部を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力条件を、把握しておき、電極材質を除去する際には、それぞれ、前記把握されている電極材質に対応したＹＡＧレーザの波長、出力条件にて、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去することを特徴とする有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法。
請求項１において、ＹＡＧレーザの波長が紫外線領域の第４高調波（２６６ｎｍ）以下の短い波長であることを特徴とする有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法。
請求項１ないし２において、予め、電極材質の種類の数に対応して、欠陥部の下層にダメージを与えずに電極材質を除去するための、ＹＡＧレーザの波長、出力の組み合わせを、所定の数だけ、プリセットしておき、電極材質を除去する際には、除去する電極種類に対応して、ＹＡＧレーザの波長、出力をボタン操作で切り換え、ＹＡＧレーザを照射して欠陥部を除去することを特徴とする有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法。
請求項１ないし３において、ＣＣＭ方式の有機ＥＬパネル用のＣＣＭパネルにおける電極のショート欠陥部の修正方法であり、電極部が透明電極ないし透明電極と補助電極からなることを特徴とする有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法。
請求項４において、透明電極層がＩＴＯ電極であることを特徴とする有機ＥＬパネル用電極の欠陥修正方法。