JP2011113733A - Method for manufacturing organic el display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法、特に有機ＥＬディスプレイの製造中に、有機層に異物が混入することで発生した欠陥を修復する有機ＥＬディスプレイの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic EL display, and more particularly to a method for manufacturing an organic EL display that repairs a defect caused by a foreign substance mixed in an organic layer during the manufacture of the organic EL display.
近年、次世代のフラットディスプレイパネルとして、有機エレクトロルミネッセンス素子を利用した有機ＥＬディスプレイが期待されている。有機ＥＬディスプレイは、自発光で視野角依存性が無く、高コントラスト、薄型、軽量および低消費電力を実現できるといったメリットを有する。 In recent years, organic EL displays using organic electroluminescence elements are expected as next-generation flat display panels. The organic EL display is self-luminous and has no viewing angle dependency, and has advantages such as high contrast, thinness, light weight, and low power consumption.
有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子は、基本的には、マトリックス状に基板上に配置される。各有機ＥＬ素子は、第１電極（陽極）および第２電極（陰極）と、第１電極および第２電極の間に配置された有機層とを有する。有機層は、蛍光体分子を含む発光層と、前記発光層を挟むホール伝導性の薄膜および電子伝導性の薄膜とから形成されている。有機ＥＬ素子の陽極と陰極との間に電圧を印加すると、陽極からホール伝導性の薄膜に注入されたホールと、陰極から電子伝導性の薄膜に注入された電子とが、発光層内で結合して、発光層が発光する。有機ＥＬ素子は、通常、保護層によって外気に対して保護されている。 The organic EL elements that constitute the organic EL display are basically arranged on a substrate in a matrix. Each organic EL element has a first electrode (anode) and a second electrode (cathode), and an organic layer disposed between the first electrode and the second electrode. The organic layer is formed of a light emitting layer containing phosphor molecules, a hole conductive thin film and an electron conductive thin film sandwiching the light emitting layer. When a voltage is applied between the anode and the cathode of the organic EL element, the holes injected from the anode into the hole conductive thin film and the electrons injected from the cathode into the electron conductive thin film are combined in the light emitting layer. Thus, the light emitting layer emits light. The organic EL element is usually protected against the outside air by a protective layer.
このような有機ＥＬディスプレイの製造では、有機層の積層膜の厚みおよびその均一性が重要である。有機層の厚みおよびその均一性が、有機ＥＬディスプレイの発光効率および消費電力に大きな影響を与えるからである。 In manufacturing such an organic EL display, the thickness and uniformity of the laminated film of the organic layer are important. This is because the thickness of the organic layer and its uniformity have a great influence on the light emission efficiency and power consumption of the organic EL display.
有機層の形成方法において、インクジェット法などにより、有機材料を含む溶液を必要な箇所に塗布（印刷）して、その後乾燥させる方法がある。インクジェット法では、インクジェットヘッドを基板に対して相対的に移動させながら基板上にマトリクス状に形成された画素に向けて有機層の材料液（発光材料と溶媒とを含む溶液）をノズルから連続的に吐出させて有機層を形成する。各画素に吐出された有機層の材料液を乾燥させることで、各画素上に有機層が形成される。 As a method for forming an organic layer, there is a method in which a solution containing an organic material is applied (printed) to a necessary portion by an inkjet method or the like and then dried. In the ink jet method, an organic layer material solution (a solution containing a light emitting material and a solvent) is continuously fed from a nozzle toward a pixel formed in a matrix on the substrate while moving the ink jet head relative to the substrate. To form an organic layer. By drying the material liquid of the organic layer discharged to each pixel, an organic layer is formed on each pixel.
インクジェット法で有機層の形成する場合、有機層の材料液を吐出するノズルに付着した異物が材料液の塗布時に落下し、有機層に混入したり、インクジェット装置の内部から飛散した異物が有機層に混入したり、あるいは、異物が混入した材料液で有機層を形成することで、有機層に異物が混入することがある（図４参照）。 When the organic layer is formed by the inkjet method, the foreign matter attached to the nozzle that discharges the material liquid of the organic layer falls during the application of the material liquid and enters the organic layer, or the foreign matter scattered from the inside of the inkjet device is the organic layer. When the organic layer is formed with a material solution mixed with foreign materials or with foreign materials, foreign materials may be mixed into the organic layers (see FIG. 4).
特に、近年、ディスプレイの大型化が求められており、有機ＥＬディスプレイにおいても、大型のディスプレイの開発が進められている。したがって、塗布法で有機層の形成する場合、塗布面積が広くなり、異物が有機層に混入する確率が高くなり、有機ＥＬディスプレイの品質低下を招いている。 In particular, in recent years, there has been a demand for an increase in the size of the display, and the development of a large display has been promoted for the organic EL display. Therefore, when the organic layer is formed by a coating method, the coating area is widened, and the probability that foreign matter is mixed into the organic layer increases, leading to a deterioration in the quality of the organic EL display.
例えば有機層に導電性の異物が混入すると、異物がリークパスとなり陽極と陰極との間で電流がリークし、消費電力が増大する。また、異物周辺の有機層には電流が十分流れないため、輝度ムラが発生したり、場合によっては、異物周辺の有機層が発光しなくなる。 For example, when conductive foreign matter is mixed into the organic layer, the foreign matter becomes a leak path, current leaks between the anode and the cathode, and power consumption increases. Further, since current does not sufficiently flow through the organic layer around the foreign matter, luminance unevenness occurs, and in some cases, the organic layer around the foreign matter does not emit light.
一方、有機層に混入した異物が非導電性であっても、異物が混入した箇所が大きく凸状になる。このように異物が混入した箇所が大きく凸状になると、その上に機能層を形成することが困難になる。例えば、異物の凸形状によって、異物上に形成される第２電極が薄くなったり、クラックが発生したりする。これにより、第２電極の抵抗値が高くなり、異物の周辺の発光が弱くなったり、場合によっては発光しなくなる。また、異物が混入した箇所の凸形状によって、第２電極上に配置される保護層にクラックが発生したり、保護層が断裂されたりする。保護層にクラックが発生したり、保護層が断裂されたりすると、保護層は、有機層を酸素や水などから保護することができないので、有機層が劣化しやすくなる。 On the other hand, even if the foreign matter mixed in the organic layer is non-conductive, the portion where the foreign matter is mixed becomes greatly convex. Thus, when the part which the foreign material mixed in becomes large convex shape, it will become difficult to form a functional layer on it. For example, due to the convex shape of the foreign matter, the second electrode formed on the foreign matter becomes thin or cracks occur. As a result, the resistance value of the second electrode is increased, and the light emission around the foreign matter is weakened or the light is not emitted in some cases. Moreover, a crack generate | occur | produces in the protective layer arrange | positioned on a 2nd electrode, or a protective layer is torn by the convex shape of the location where the foreign material mixed. If a crack occurs in the protective layer or the protective layer is torn, the protective layer cannot protect the organic layer from oxygen, water, etc., and the organic layer is likely to deteriorate.
このような問題を解決するために、有機ＥＬディスプレイの製造後、有機層に混入した異物を絶縁し、有機ＥＬ素子を修復する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In order to solve such a problem, a method has been proposed in which, after manufacturing an organic EL display, foreign matter mixed in the organic layer is insulated to repair the organic EL element (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１には、図１に示すように、異物６の下部に位置する陽極２にレーザ発振機８よりフェムト秒レーザ光９を照射し、異物６の下部に位置する陽極２のみに多光子吸収を生じさせ、異物６の下部に位置する陽極２を破壊する方法が記載されている。これにより欠陥部以外の領域に与えるダメージを減少させ、欠陥部を通した陽極と陰極との間の電流のリークを抑えることができる。 In Patent Document 1, as shown in FIG. 1, a femtosecond laser beam 9 is irradiated from a laser oscillator 8 to an anode 2 positioned below a foreign material 6, and only a multiphoton is applied to the anode 2 positioned below the foreign material 6. A method is described in which absorption occurs and the anode 2 located below the foreign material 6 is destroyed. As a result, damage to the region other than the defective portion can be reduced, and current leakage between the anode and the cathode through the defective portion can be suppressed.
しかしながら、特許文献１に記載されたような、有機ＥＬディスプレイの完成後に異物が混入した箇所をレーザなどで絶縁する方法では、ＴＦＴや電極、絶縁層などに与えるダメージが大きく、レーザ照射によって有機ＥＬディスプレイの不良がかえって増大するおそれがある。また、特許文献１に記載されたような、有機ＥＬディスプレイの完成後に異物が混入した箇所をレーザなどで絶縁する方法では、異物の凸形状によって第２電極や保護層にクラックが生じることを防止することはできない。 However, in the method of insulating a portion mixed with foreign matter after completion of the organic EL display as described in Patent Document 1 with a laser or the like, damage to the TFT, electrode, insulating layer, etc. is large, and the organic EL is caused by laser irradiation. There is a risk that display defects will increase. Further, in the method of insulating a portion where foreign matter is mixed after completion of the organic EL display with a laser or the like as described in Patent Document 1, it is possible to prevent the second electrode and the protective layer from cracking due to the convex shape of the foreign matter. I can't do it.
これらの問題を解決するために、有機層の形成後、第２電極の形成前に有機ＥＬ素子を修復する方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。 In order to solve these problems, a method of repairing the organic EL element after the formation of the organic layer and before the formation of the second electrode has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
特許文献２には、有機層に混入した異物をレーザ光を照射することで除去し、異物が除去された箇所に有機層の材料液を再度塗布することで、有機ＥＬ素子を修復する方法が記載されている。 Patent Document 2 discloses a method of repairing an organic EL element by removing foreign matters mixed in an organic layer by irradiating a laser beam and reapplying a material liquid of the organic layer to a place where the foreign matters are removed. Are listed.
また、レーザ加工装置に集塵機を設け、レーザ加工の際に発生する加工対象物の破片を吸引する技術が知られている（例えば特許文献３参照）。さらにレーザ加工装置に、エアー噴出機および集塵機を設置し、レーザ加工の際に発生する加工対象物の破片を吸引する技術が知られている（例えば特許文献４参照）。 In addition, a technique is known in which a dust collector is provided in a laser processing apparatus to suck pieces of a workpiece to be processed that are generated during laser processing (see, for example, Patent Document 3). Furthermore, a technique is known in which an air blower and a dust collector are installed in a laser processing apparatus, and a piece of an object to be processed generated during laser processing is sucked (see, for example, Patent Document 4).
図２は、特許文献４に開示されたレーザ加工装置の模式図である。図２に示すように、特許文献４に開示された方法では、レーザ加工時にエアー噴出装置１３からエアーを吹き付けることで加工対象物の破片を吹き飛ばし、この加工対象物の破片を集塵機１２で吸い取る。加工時に発生する加工対象物の破片は、エアーによって吹き飛ばされるため、加工対象物の破片が加工部周囲に残らない。このようにレーザの加工時に発生した加工対象物の破片を吸引することで、完成品に破片が付着することを防止することができる。 FIG. 2 is a schematic diagram of the laser processing apparatus disclosed in Patent Document 4. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, in the method disclosed in Patent Document 4, air particles are blown from the air ejection device 13 at the time of laser processing to blow away the fragments of the processing object, and the dust collector 12 sucks up the processing object fragments. Since the fragments of the processing object generated at the time of processing are blown away by air, the processing object fragments do not remain around the processing portion. In this way, it is possible to prevent the fragments from adhering to the finished product by sucking the fragments of the processing object generated during the laser processing.
特許文献２に記載されたように有機層の混入した異物を除去する方法では、レーザで破壊された異物の破片が飛散し、有機ＥＬディスプレイのさらなる欠陥を生じさせるおそれがある。 As described in Patent Document 2, in the method of removing the foreign matter mixed in the organic layer, there is a possibility that the pieces of the foreign matter destroyed by the laser are scattered and cause further defects of the organic EL display.
一方、飛散した異物の破片を、特許文献３または４に記載されたような集塵機で吸引することも考えられる。しかしながら、特許文献２に記載されたように、レーザ光を照射することで異物を除去する方法では、異物の破片がランダムに飛散するので、飛散した異物の破片を吸引することは困難である。また、集塵機の設置場所や、破片を吸引する方法によっては、異物の破片が更に拡散する可能性も考えられる。 On the other hand, it is also conceivable to suck scattered foreign matter fragments with a dust collector as described in Patent Document 3 or 4. However, as described in Patent Document 2, in the method of removing the foreign matter by irradiating the laser beam, the foreign matter fragments are scattered randomly, so that it is difficult to suck the scattered foreign matter fragments. In addition, depending on the installation location of the dust collector and the method of sucking debris, there is a possibility that the debris of the foreign matter will further diffuse.
また、特許文献４のようにエアーを吹き付けることで異物の破片が飛散する方向を制御することも考えられる。しかし、エアーを吹き付けるだけでは、アブレーションによる強い衝撃によって飛散する異物の方向を制御することは十分ではない。また、吹き付けられるエアーに異物が混入しないよう、エアーは、細かいメッシュのフィルタを通る必要がある。エアーがこのような細かいメッシュのフィルタを通る場合、エアーが通る配管のコンダクタンスが小さくなる。このため、破片の飛散方向を制御するための十分な量のエアーを配管に流すには、多くのエネルギが必要となり、消費電力が増大する。さらに、エアーに含まれる水分や酸素などが有機層を劣化させる恐れがある。 Moreover, it is also conceivable to control the direction in which debris is scattered by blowing air as in Patent Document 4. However, it is not sufficient to control the direction of the foreign matter scattered by the strong impact of ablation only by blowing air. Moreover, it is necessary for the air to pass through a fine mesh filter so that foreign matter is not mixed in the blown air. When air passes through such a fine mesh filter, the conductance of the piping through which the air passes is reduced. For this reason, a large amount of energy is required to flow a sufficient amount of air for controlling the scattering direction of the fragments to the pipe, resulting in an increase in power consumption. Furthermore, moisture or oxygen contained in the air may cause deterioration of the organic layer.
本発明は、上記課題に対して鑑みてなされたものであり、有機層に混入した異物を除去する場合であっても、異物の破片や有機層の破片がさらなる欠陥を発生させることを防止することができる有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, Even if it is a case where the foreign material mixed in the organic layer is removed, it prevents that the fragment of a foreign material and the fragment of an organic layer generate | occur | produce a further defect. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an organic EL display that can be used.
本発明は、以下に示す有機ＥＬディスプレイの製造方法に関する。
［１］基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子とを有し、前記有機ＥＬ素子は、前記基板上に配置された第１電極、前記第１電極上に配置された有機層、および前記有機層上に配置された第２電極を含む、有機ＥＬディスプレイを製造する方法であって、前記基板を準備するステップと、前記基板上に前記第１電極を形成するステップと、前記第１電極上に前記有機層を塗布形成するステップと、前記有機層に混入した異物を検出するステップと、前記異物が混入した領域の有機層にレーザ光を照射することによって、前記異物が混入した領域の有機層を除去するステップと、前記異物および有機層の破片を吸引するステップと、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［２］前記レーザ光で照射される領域における前記レーザ光の強度分布は偏っている、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［３］前記レーザ光を前記基板の法線に対して傾けることで、前記レーザ光で照射される領域における前記レーザ光の強度分布を偏らせる、［２］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［４］前記レーザ光を透過率が一方向に向かって変化するＮＤフィルタを通過させることで、前記レーザ光で照射される領域における前記レーザ光の強度分布を偏らせる、［２］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［５］前記異物および有機層の破片は、集塵機で吸引される、［１］〜［４］のいずれか一つに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［６］前記集塵機の吸引口は、前記レーザ光で照射される領域のうち、前記レーザ光の強度ピークから最も離れた箇所の上方に配置される、［５］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［７］前記有機層を除去した領域に、前記有機層の材料液を塗布するステップをさらに有する、［１］〜［６］のいずれか一つに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
The present invention relates to a method for producing an organic EL display shown below.
[1] A substrate and a plurality of organic EL elements arranged in a matrix on the substrate, wherein the organic EL elements are arranged on the first electrode and the first electrode arranged on the substrate. A method of manufacturing an organic EL display, comprising: a prepared organic layer; and a second electrode disposed on the organic layer, the step of preparing the substrate, and forming the first electrode on the substrate A step of coating and forming the organic layer on the first electrode, a step of detecting foreign matter mixed in the organic layer, and irradiating the organic layer in a region where the foreign matter is mixed with laser light, A method of manufacturing an organic EL display, comprising: removing an organic layer in a region where the foreign matter is mixed, and sucking out the foreign matter and a fragment of the organic layer.
[2] The method of manufacturing an organic EL display according to [1], wherein the intensity distribution of the laser beam in the region irradiated with the laser beam is biased.
[3] The method of manufacturing an organic EL display according to [2], wherein the laser light is tilted with respect to a normal line of the substrate to thereby bias the intensity distribution of the laser light in a region irradiated with the laser light. .
[4] The intensity distribution of the laser light in the region irradiated with the laser light is biased by allowing the laser light to pass through an ND filter whose transmittance changes in one direction. Manufacturing method of organic EL display.
[5] The method for manufacturing an organic EL display according to any one of [1] to [4], wherein the foreign matter and organic layer fragments are sucked by a dust collector.
[6] The manufacturing method of the organic EL display according to [5], wherein the suction port of the dust collector is disposed above a position farthest from the intensity peak of the laser light in the region irradiated with the laser light. Method.
[7] The method for manufacturing an organic EL display according to any one of [1] to [6], further including a step of applying a material solution of the organic layer to the region from which the organic layer has been removed.
本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、有機層に異物が混入した場合に、異物を除去することで、有機ＥＬ素子を修復できる。また、有機ＥＬ素子を修復する際に、異物や有機層の破片がさらなる欠陥を発生させることを防止することができる。このため、本発明によれば、さらならる欠陥を生じさせることなく有機ＥＬ素子を修復することができ、歩留まりが高い有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法が提供される。 According to the method for manufacturing an organic EL display of the present invention, when a foreign substance is mixed in the organic layer, the organic EL element can be repaired by removing the foreign substance. Moreover, when repairing an organic EL element, it can prevent that the foreign material and the fragment of an organic layer generate | occur | produce a further defect. Therefore, according to the present invention, there is provided an organic EL display panel manufacturing method capable of repairing an organic EL element without causing a further defect and having a high yield.
本発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法に関する。本発明の製造方法により製造される有機ＥＬディスプレイは、少なくとも基板と、前記基板上にマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子とを有する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic EL display. The organic EL display manufactured by the manufacturing method of the present invention has at least a substrate and organic EL elements arranged in a matrix on the substrate.
基板は、ガラス基板が使われることが多いが、樹脂シートやフィルムであってもよい。また、基板は、プラズマ処理やＵＶ処理などの表面処理が施されていてもよい。 A glass substrate is often used as the substrate, but it may be a resin sheet or a film. The substrate may be subjected to surface treatment such as plasma treatment or UV treatment.
有機ＥＬ素子は、少なくとも基板上に配置された第１電極と、第１電極上に配置された有機層と、有機層上に配置された第２電極を有する。第１電極は通常陽極として機能するが、陰極として機能してもよい。また、第２電極は、通常陰極として機能するが陽極として機能してもよい。以下、第１電極を「陽極」、第２電極を「陰極」とも称する。 The organic EL element has at least a first electrode disposed on the substrate, an organic layer disposed on the first electrode, and a second electrode disposed on the organic layer. The first electrode normally functions as an anode, but may function as a cathode. The second electrode normally functions as a cathode, but may function as an anode. Hereinafter, the first electrode is also referred to as “anode” and the second electrode is also referred to as “cathode”.
有機層は少なくとも有機発光層を含むが、さらに正孔注入層や正孔輸送層、電子輸送層などを含んでいてもよい。また、有機ＥＬ素子は、さらにカラーフィルタや封止膜などの任意の構成部材を有していてもよい。有機ＥＬ素子のサイズおよび形状は、求める特性（例えば、ディスプレイの解像度など）に応じて自由に設定されうる。 The organic layer includes at least an organic light emitting layer, but may further include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and the like. Further, the organic EL element may further have an arbitrary constituent member such as a color filter or a sealing film. The size and shape of the organic EL element can be freely set according to the desired characteristics (for example, the resolution of the display).
本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、図３のフローチャートに示すように、
１）基板を準備する第１ステップ（Ｓ１００１）
２）第１ステップ（Ｓ１００１）で準備した基板上に第１電極を形成する第２ステップ（Ｓ１００２）、
３）第２ステップ（Ｓ１００２）で形成した第１電極上に有機層を形成する第３ステップ（Ｓ１００３）と、
４）第３ステップ（Ｓ１００３）で形成した有機層に混入した異物を検出する第４ステップ（Ｓ１００４）と、
５）第４ステップ（Ｓ１００４）で検出した異物が混入した領域の有機層を除去する第５ステップ（Ｓ１００５）と、
６）異物や有機層の破片を吸引する第６ステップ（Ｓ１００６）と、
７）第５ステップ（Ｓ１００５）で有機層を除去した領域に、再度、有機層の材料液を塗布する第７ステップ（Ｓ１００７）と、を有する。
As shown in the flowchart of FIG. 3, the manufacturing method of the organic EL display of the present invention is as follows.
1) First step of preparing a substrate (S1001)
2) a second step (S1002) for forming a first electrode on the substrate prepared in the first step (S1001);
3) a third step (S1003) for forming an organic layer on the first electrode formed in the second step (S1002);
4) a fourth step (S1004) for detecting foreign matter mixed in the organic layer formed in the third step (S1003);
5) A fifth step (S1005) for removing the organic layer in the region mixed with the foreign matter detected in the fourth step (S1004);
6) A sixth step (S1006) for sucking foreign matter and organic layer debris;
7) A seventh step (S1007) of applying the organic layer material liquid again to the region from which the organic layer has been removed in the fifth step (S1005).
１）第１ステップでは、基板を準備する。基板の種類は、絶縁性を有し、かつ所望の透明性および機械的特性を有するものであれば特に限定されない。一般的には、ガラス板などが用いられることが多い。基板には、プラズマ処理やＵＶ処理などの表面処理が施されていてもよい。また基板には、第１電極を駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が内蔵されていてもよい。 1) In the first step, a substrate is prepared. The type of substrate is not particularly limited as long as it has insulating properties and has desired transparency and mechanical properties. In general, a glass plate or the like is often used. The substrate may be subjected to surface treatment such as plasma treatment or UV treatment. Further, a thin film transistor (TFT) for driving the first electrode may be built in the substrate.
２）第２ステップでは、第１ステップで準備した基板上に、第１電極を形成する。第１電極は、例えば、基板上に第１電極の材料からなる層をスパッタリングなどで成膜し、成膜された層をエッチングによりパターニングすることで形成されてもよい。 2) In the second step, the first electrode is formed on the substrate prepared in the first step. The first electrode may be formed, for example, by forming a layer made of the material of the first electrode on the substrate by sputtering or the like, and patterning the formed layer by etching.
３）第３ステップでは、第２ステップで形成した第１電極上に有機層を形成する。有機層は、有機層の材料液（以下単に「材料液」とも称する）をインクジェットやディスペンサ、塗布針で、塗布することで形成される。材料液に含まれる有機材料および溶媒の種類は、有機層の種類や求める特性などに応じて自由に選択される。有機材料の例には、ポリフルオレン系の高分子有機材料などが含まれる。 3) In the third step, an organic layer is formed on the first electrode formed in the second step. The organic layer is formed by applying the organic layer material liquid (hereinafter also simply referred to as “material liquid”) with an inkjet, a dispenser, or an application needle. The type of organic material and solvent contained in the material liquid can be freely selected according to the type of organic layer, desired characteristics, and the like. Examples of organic materials include polyfluorene-based polymeric organic materials.
上述のように、本発明では有機層は塗布法で形成されるので、隣接する画素に有機層の材料液が侵入しないよう、材料液が塗布される領域を規定する必要がある。材料液が塗布される領域を規定するには、バンクを用いてもよいし、自己組織化単分子膜などの撥液性の膜を用いてもよい。 As described above, in the present invention, since the organic layer is formed by a coating method, it is necessary to define a region where the material liquid is applied so that the material liquid of the organic layer does not enter the adjacent pixels. In order to define the region to which the material liquid is applied, a bank may be used, or a liquid repellent film such as a self-assembled monomolecular film may be used.
バンクは、基板上に直接配置されてもよいし、基板上に形成された別の部材（例えば、第１電極など）の上に配置されてもよい。バンクは有機ＥＬ素子ごとに有機層を規定していてもよいし、ライン状に配列された複数の有機ＥＬ素子を含む区域を規定してもよい（図６参照）。ライン状に配列された複数の有機ＥＬ素子は、同一色（赤、緑または青）の光を発する。 The bank may be disposed directly on the substrate, or may be disposed on another member (for example, the first electrode) formed on the substrate. The bank may define an organic layer for each organic EL element, or may define an area including a plurality of organic EL elements arranged in a line (see FIG. 6). The plurality of organic EL elements arranged in a line emit light of the same color (red, green or blue).
バンクの材料は、特に限定されないが、絶縁性、有機溶剤耐性、プロセス耐性（プラズマ処理、エッチング処理、ベーク処理に対する耐性）の観点から、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などが好ましい。また、バンクの材料は、フッ素系樹脂（アクリル系フッ素樹脂やポリイミド系フッ素樹脂）であってもよい。バンクは、プラズマ処理やＵＶ処理などの表面処理によって表面の親液性や撥液性が調整されてもよい。 The material of the bank is not particularly limited, but an acrylic resin, a polyimide resin, a novolac type phenol resin, and the like are preferable from the viewpoints of insulation, organic solvent resistance, and process resistance (resistance to plasma treatment, etching treatment, and baking treatment). . The material of the bank may be a fluorine resin (acrylic fluorine resin or polyimide fluorine resin). The lyophilicity and liquid repellency of the bank may be adjusted by surface treatment such as plasma treatment or UV treatment.
有機ＥＬ素子は、電極および有機層の薄膜を積層することで形成される。それぞれの薄膜は、数ｎｍ〜数十ｎｍレベルで膜厚が制御されている。製造環境を厳密に管理し、かつ製造設備を十分にメンテナンスしていても、有機層の形成時に、装置内部や製造環境からの異物が有機層に混入することがある。有機層に混入した異物は、リーク電流発生の要因となる。 An organic EL element is formed by laminating an electrode and a thin film of an organic layer. The thickness of each thin film is controlled at a level of several nm to several tens of nm. Even if the manufacturing environment is strictly controlled and the manufacturing equipment is sufficiently maintained, foreign substances from inside the apparatus or from the manufacturing environment may be mixed into the organic layer when the organic layer is formed. Foreign matter mixed in the organic layer causes a leak current.
図４は、異物が混入した有機層を有する有機ＥＬ素子の断面図を示す。図４に示されるように有機ＥＬ素子は、基板１、基板１上に配置された第１電極２、第１電極２上に配置された有機層３、有機層３上に配置された第２電極４、第２電極４上に配置された保護層５とを有する。有機層３には異物６が混入している。 FIG. 4 shows a cross-sectional view of an organic EL element having an organic layer mixed with foreign matter. As shown in FIG. 4, the organic EL element includes a substrate 1, a first electrode 2 disposed on the substrate 1, an organic layer 3 disposed on the first electrode 2, and a second electrode disposed on the organic layer 3. An electrode 4 and a protective layer 5 disposed on the second electrode 4. Foreign matter 6 is mixed in the organic layer 3.
図４に示されるように、異物６は第１電極２および第２電極４と接触しているので、異物６が電流のリークパスとなってしまう。このため、第１電極２と第２電極４との間に電圧を印加すると、異物６を通して、第１電極２から第２電極４に電流がリークし、消費電力の増大や、異物周囲での発光輝度低下による発光ムラや、発光自体がしなくなるという不良現象が発生する。 As shown in FIG. 4, since the foreign material 6 is in contact with the first electrode 2 and the second electrode 4, the foreign material 6 becomes a current leakage path. For this reason, when a voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 4, current leaks from the first electrode 2 to the second electrode 4 through the foreign matter 6, increasing the power consumption, There arises a defective phenomenon in which unevenness of light emission due to a decrease in light emission luminance or light emission itself stops.
４）第４ステップでは、第３ステップで形成した有機層に混入した異物を検出する。
有機層に混入した異物を検出する方法は、特に限定されないが、顕微鏡を用いた外観検査による方法や画像検査方法やパターン検査方法などがある。画像検査方法やパターン検査方法には、隣接する素子同士を比較することで異物を検出する「Ｄｉｅ ｔｏ Ｄｉｅ検査方式」や素子と設計データとを比較することで異物を検出する「Ｄｉｅ ｔｏ Ｄａｔａｂａｓｅ検査方式」が含まれる。異物が検出された場合は、第５ステップに進み、異物と、異物周辺の有機層を除去する。
4) In the fourth step, foreign matter mixed in the organic layer formed in the third step is detected.
The method for detecting the foreign matter mixed in the organic layer is not particularly limited, and there are a method by visual inspection using a microscope, an image inspection method, a pattern inspection method, and the like. The image inspection method and the pattern inspection method include a “Die to Die inspection method” in which foreign elements are detected by comparing adjacent elements, and a “Die to Database inspection” in which foreign elements are detected by comparing elements and design data. "Method". If a foreign object is detected, the process proceeds to step 5 to remove the foreign object and the organic layer around the foreign object.
５）第５ステップでは、第４ステップで検出された異物が混入した領域の有機層を除去する。有機層の除去はレーザ照射（レーザアブレーション）によって行われる。より具体的には、異物が混入した領域の有機層にレーザ光を照射することで、異物が混入した領域の有機層を除去する。ここで「有機層にレーザ光を照射する」とは、有機層の表面近傍に焦点を合わせてレーザ光を照射することを意味する。 5) In the fifth step, the organic layer in the region mixed with the foreign matter detected in the fourth step is removed. The removal of the organic layer is performed by laser irradiation (laser ablation). More specifically, the organic layer in the region in which the foreign matter is mixed is removed by irradiating the organic layer in the region in which the foreign matter is mixed with the laser beam. Here, “irradiating the organic layer with laser light” means irradiating the laser light with a focus on the vicinity of the surface of the organic layer.
レーザ光源の種類は、特に限定されないが、例えばフラッシュランプ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザである。Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いた場合、レーザの波長を、１０６４ｎｍ（基本波長）、５３２ｎｍ（第二高調波）、３５５ｎｍ（第三高調波）、２６６ｎｍ（第四高調波）から選択することができる。また、レーザ光源は、例えば半導体レーザであってもよい。 The type of the laser light source is not particularly limited, and is, for example, a flash lamp pumped Nd: YAG laser. When an Nd: YAG laser is used, the laser wavelength can be selected from 1064 nm (fundamental wavelength), 532 nm (second harmonic), 355 nm (third harmonic), and 266 nm (fourth harmonic). The laser light source may be a semiconductor laser, for example.
有機層に照射するレーザ光の波長は、有機層が吸収しうる波長であれば特に限定されないが、１１００ｎｍ以下であることが好ましく、４００ｎｍ以下であることが特に好ましい。すなわち、上記Ｎｄ：ＹＡＧレーザであれば、第三高調波（３５５ｎｍ）または第四高調波（２６６ｎｍ）を照射することが好ましい。レーザの波長が小さいほうが、有機層の下にある層（基板や第１電極、別の有機層など）に与える影響が小さいからである（特開２００２−１２４３８０号公報参照）。有機層に照射するレーザのエネルギー密度は、有機層の材料や厚さなどによって適宜設定する。 The wavelength of the laser light applied to the organic layer is not particularly limited as long as it can be absorbed by the organic layer, but is preferably 1100 nm or less, and particularly preferably 400 nm or less. That is, in the case of the Nd: YAG laser, it is preferable to irradiate the third harmonic (355 nm) or the fourth harmonic (266 nm). This is because the smaller the laser wavelength, the smaller the influence on the layers below the organic layer (substrate, first electrode, another organic layer, etc.) (see JP 2002-124380 A). The energy density of the laser applied to the organic layer is appropriately set depending on the material and thickness of the organic layer.
レーザの照射面積は、異物のサイズおよび形状に合わせて調整されることが好ましい。レーザの照射面積は、スリットの開口面積などを制御することで調整する。 The laser irradiation area is preferably adjusted according to the size and shape of the foreign matter. The laser irradiation area is adjusted by controlling the opening area of the slit.
従来のレーザ照射で異物が混入した領域の有機層を除去する方法（特許文献２参照）では、異物が混入した領域の有機層を除去する際に、異物や有機層の破片（以下単に「破片」とも称する）がランダムに飛散することが問題となっていた。ランダムに飛散した破片は、吸引が困難なので、有機ＥＬディスプレイの更なる欠陥となる恐れがあるからである。 In the conventional method of removing an organic layer in a region mixed with foreign matter by laser irradiation (see Patent Document 2), when removing the organic layer in a region mixed with foreign matter, the foreign matter or organic layer fragments (hereinafter simply referred to as “debris”). ”) Is randomly scattered. This is because the randomly scattered pieces are difficult to be sucked and may become a further defect of the organic EL display.
これに対し、本発明は、異物が混入した領域の有機層を除去する際に、異物や有機層の破片が飛散する方向を制御することを特徴とする。本発明者はレーザ光で照射される領域（以下単に「照射領域」とも称する）におけるレーザ光の強度分布を偏らせることで、破片の飛散方向を制御できることを見出した。ここで、「照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせる」とは、レーザ光の強度ピークを照射領域の中心からずらすことを意味する。照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせるには、レーザ光を基板の法線に対して傾けて照射したり（実施の形態１参照）、透過率が一方向に向かって変化するＮＤ（Ｎｅａｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを通してレーザ光を照射すればよい（実施の形態２参照）。 On the other hand, the present invention is characterized by controlling the direction in which foreign matter or organic layer debris scatters when the organic layer in the region where the foreign matter is mixed is removed. The present inventor has found that the scattering direction of the fragments can be controlled by biasing the intensity distribution of the laser light in the region irradiated with the laser light (hereinafter also simply referred to as “irradiation region”). Here, “biasing the intensity distribution of the laser beam in the irradiation region” means shifting the intensity peak of the laser beam from the center of the irradiation region. In order to bias the intensity distribution of the laser beam in the irradiation region, the laser beam is irradiated with being inclined with respect to the normal line of the substrate (see Embodiment 1), or ND (Neural) whose transmittance changes in one direction. A laser beam may be irradiated through a (Density) filter (see Embodiment Mode 2).
このように、照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせることで、異物や有機層の破片が飛散する方向を制御することができる。より具体的には、照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせることで、異物や有機層の破片を一方向にのみ飛散させることができる。以下、図面を参照しながら、照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせることと、異物の破片が飛散する方向を制御することとの関係について説明する。 In this way, by biasing the intensity distribution of the laser light in the irradiation region, the direction in which foreign matter or organic layer fragments are scattered can be controlled. More specifically, by deviating the intensity distribution of the laser light in the irradiation region, foreign matter and organic layer fragments can be scattered only in one direction. Hereinafter, the relationship between biasing the intensity distribution of the laser light in the irradiation region and controlling the direction in which the foreign matter fragments are scattered will be described with reference to the drawings.
図５Ａ〜Ｃは、照射領域における強度分布が偏ったレーザ光（以下単に「強度分布が偏ったレーザ光」とも称する）で、異物が混入した領域の有機層を除去したときの異物や有機層の破片の挙動を示す。 FIGS. 5A to 5C show a laser beam having a biased intensity distribution in the irradiation region (hereinafter also simply referred to as “laser beam having a biased intensity distribution”), and the foreign matter or organic layer when the organic layer in the region where the foreign matter is mixed is removed. Shows the behavior of the fragments.
図５Ａは、異物６が混入した領域の有機層３に強度分布が偏ったレーザ光９を照射した様子を示す。図５Ａの矢印Ｘは、レーザ光９の強度を示す。図５Ａに示されるように、照射領域におけるレーザ光９の強度分布は偏っている。より具体的には、レーザ光９の強度ピークＰは、照射領域４０の中心から紙面右方向にずれている。 FIG. 5A shows a state in which the organic layer 3 in the region where the foreign matter 6 is mixed is irradiated with the laser light 9 having a biased intensity distribution. An arrow X in FIG. 5A indicates the intensity of the laser light 9. As shown in FIG. 5A, the intensity distribution of the laser light 9 in the irradiation region is biased. More specifically, the intensity peak P of the laser beam 9 is shifted from the center of the irradiation region 40 in the right direction on the paper surface.
図５Ｂは、強度分布が偏ったレーザ光９の照射によって生じたアブレーションの瞬間を示す。図５Ｂに示されるように照射領域４０のうち、強度ピークＰの近傍の領域４１では、レーザ光のエネルギが強いので、異物や有機層は気化する。一方で、照射領域４０のうち、レーザ光９の強度が弱い領域４２では、レーザ光９は異物および有機層を気化させるほどのエネルギは有さず、異物および有機層は破壊され、粉砕される。粉砕された異物および有機層（破片）には、領域４１で異物や有機層が気化したときに生じた衝撃によって矢印Ｙ方向の力が加わり飛散する。このように本発明では、破片は、レーザ光の強度が弱い方向にのみ飛散する。 FIG. 5B shows the moment of ablation caused by the irradiation of the laser beam 9 with a biased intensity distribution. As shown in FIG. 5B, in the region 41 in the vicinity of the intensity peak P in the irradiation region 40, since the energy of the laser beam is strong, the foreign matter and the organic layer are vaporized. On the other hand, in the region 42 where the intensity of the laser beam 9 is low in the irradiation region 40, the laser beam 9 does not have enough energy to vaporize the foreign matter and the organic layer, and the foreign matter and the organic layer are destroyed and crushed. . The crushed foreign matter and organic layer (debris) are scattered by the force in the direction of arrow Y due to the impact generated when the foreign matter or organic layer is vaporized in the region 41. Thus, in the present invention, the fragments are scattered only in the direction where the intensity of the laser beam is weak.
この結果、図５Ｃに示すように、異物や有機層の破片１０は、有機層が除去された領域（以下単に「有機層除去部」とも称する）の一方側に集中する。すなわち、異物や有機層の破片１０は、有機層除去部１１のレーザ光の強度が弱かった方に集中する。 As a result, as shown in FIG. 5C, the foreign matter and organic layer debris 10 are concentrated on one side of the region from which the organic layer has been removed (hereinafter also simply referred to as “organic layer removing portion”). That is, the foreign matter and the organic layer debris 10 are concentrated in the direction where the intensity of the laser beam of the organic layer removing unit 11 is weak.
このように、強度分布が偏ったレーザで異物が混入した領域の有機層を照射することで、破片が飛散する方向を、一方向に制御することができる。 In this way, by irradiating the organic layer in the region in which the foreign matter is mixed with the laser whose intensity distribution is biased, the direction in which the fragments are scattered can be controlled in one direction.
また、有機層の材料によっては、強度分布が偏ったレーザ光を照射しても、破片がレーザ光の強度が弱い方向と異なる方向に飛散することもある。 In addition, depending on the material of the organic layer, even if the laser light with a biased intensity distribution is irradiated, the fragments may be scattered in a direction different from the direction in which the intensity of the laser light is weak.
一方、図６Ａ〜Ｃは、照射領域における強度分布が偏らないレーザ光（以下単に「強度分布が偏らないレーザ光」とも称する）で、異物が混入した領域の有機層を除去したときの異物や有機層の破片の挙動を示す。 On the other hand, FIGS. 6A to 6C show laser beams whose intensity distribution in the irradiation region is not biased (hereinafter also simply referred to as “laser light whose intensity distribution is not biased”). The behavior of the organic layer debris is shown.
図６Ａは、異物６が混入した領域の有機層３に強度分布が偏よらないレーザ光９を照射した様子を示す。図６Ａの矢印Ｘは、レーザ光９の強度を示す。図６Ａに示されるように、レーザ光９の強度分布は偏っていない。より具体的には、レーザ光９の強度ピークＰは、照射領域４０の中心に位置する。 FIG. 6A shows a state in which the organic layer 3 in the region where the foreign matter 6 is mixed is irradiated with the laser light 9 whose intensity distribution is not biased. An arrow X in FIG. 6A indicates the intensity of the laser light 9. As shown in FIG. 6A, the intensity distribution of the laser light 9 is not biased. More specifically, the intensity peak P of the laser light 9 is located at the center of the irradiation region 40.
図６Ｂは、強度分布が偏らないレーザ光９の照射によって生じたアブレーションの瞬間を示す。図６Ｂに示されるように照射領域４０の中心部では、レーザ光のエネルギが強いので、異物や有機層は気化する。一方で、中心部の周辺では、レーザ光９の強度が弱いので、レーザ光９は異物および有機層を気化させるほどのエネルギは有さず、異物および有機層は破壊され、粉砕される。粉砕された異物および有機層（破片）には、照射領域の中心部で異物や有機層が気化したときに生じた衝撃によって矢印Ｙ方向の力が加わる。強度分布が偏らないレーザ光９の場合、レーザ光９の強度ピークＰは照射領域の中心に位置するので、破片は、照射領域の中心から放射状にランダムに飛散する。 FIG. 6B shows the moment of ablation caused by the irradiation of the laser light 9 whose intensity distribution is not biased. As shown in FIG. 6B, since the energy of the laser beam is strong at the center of the irradiation region 40, the foreign matter and the organic layer are vaporized. On the other hand, since the intensity of the laser light 9 is weak around the center, the laser light 9 does not have enough energy to vaporize the foreign matter and the organic layer, and the foreign matter and the organic layer are destroyed and crushed. A force in the direction of arrow Y is applied to the crushed foreign matter and the organic layer (debris) by an impact generated when the foreign matter or the organic layer is vaporized at the center of the irradiation region. In the case of the laser light 9 whose intensity distribution is not biased, the intensity peak P of the laser light 9 is located at the center of the irradiation region, so that the fragments are randomly scattered radially from the center of the irradiation region.
この結果、図６Ｃに示すように、異物や有機層の破片１０は、有機層除去部１１の周辺にランダムに分散される。また、強度分布が偏らないレーザ光で有機層を照射した場合、有機層除去部１１の中心部が最も深くなる。 As a result, as shown in FIG. 6C, the foreign matter and organic layer debris 10 are randomly dispersed around the organic layer removal unit 11. Further, when the organic layer is irradiated with a laser beam whose intensity distribution is not biased, the central portion of the organic layer removing unit 11 is deepest.
このように、強度分布が偏ったレーザで異物が混入した領域の有機層を照射することで、破片が飛散する方向を、一方向に制御することができる。 In this way, by irradiating the organic layer in the region in which the foreign matter is mixed with the laser whose intensity distribution is biased, the direction in which the fragments are scattered can be controlled in one direction.
照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせることで、実際に異物および有機層の破片が飛散する方向を一方向に制御できることを示すために以下の予備実験を行った。 The following preliminary experiment was conducted to show that the direction in which foreign matter and organic layer fragments are scattered can be controlled in one direction by biasing the intensity distribution of the laser light in the irradiated region.
まず、ガラス板上に複数のライン状のバンクを形成し、バンクによって規定された領域内に有機層を形成した。予備実験では、有機層には異物を混入させなかった。そして、有機層にレーザ光を照射し、有機層を除去した。 First, a plurality of line-shaped banks were formed on a glass plate, and an organic layer was formed in a region defined by the banks. In the preliminary experiment, no foreign matter was mixed in the organic layer. Then, the organic layer was irradiated with laser light to remove the organic layer.
予備実験では、レーザ光を基板の法線に対して傾けることで、照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせた。具体的には、レーザ発振機を傾けることで、レーザ光をライン状のバンクの長軸に平行に傾けた。レーザ光の入射角度は１５°とした。
レーザを照射するためのレーザ発振機はフラッシュランプ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いた。レーザ波長は、３５５ｎｍ（第三高調）とした。レーザ光のエネルギ密度を１．５／ｃｍ２とし、３５μｍ×３５μｍの四角い領域を除去した。また、比較例として、レーザ光を基板に対して垂直に照射した以外は同じ条件で、有機層を除去した。
In the preliminary experiment, the intensity distribution of the laser beam in the irradiation region was biased by tilting the laser beam with respect to the normal line of the substrate. Specifically, by tilting the laser oscillator, the laser beam was tilted parallel to the major axis of the line-shaped bank. The incident angle of the laser beam was 15 °.
The laser oscillator for irradiating the laser was a flash lamp pumped Nd: YAG laser. The laser wavelength was 355 nm (third harmonic). The energy density of the laser beam was 1.5 / cm 2 , and a 35 μm × 35 μm square region was removed. As a comparative example, the organic layer was removed under the same conditions except that the laser beam was irradiated perpendicularly to the substrate.
有機層を除去した後、有機層が除去された領域（有機層除去部）を顕微鏡で観察し、有機層の破片の拡散具合を観察した。 After removing the organic layer, the region from which the organic layer was removed (organic layer removal part) was observed with a microscope, and the diffusion state of the fragments of the organic layer was observed.
図７は、基板の法線に対して傾いたレーザ光（強度分布が偏ったレーザ光）を照射したことによって形成された有機層除去部を示す。図８は、基板に対して垂直のレーザ光（強度分布が偏らないレーザ光）を照射したことによって形成された有機層除去部を示す。 FIG. 7 shows an organic layer removal portion formed by irradiating laser light (laser light with a biased intensity distribution) inclined with respect to the normal line of the substrate. FIG. 8 shows an organic layer removal unit formed by irradiating a laser beam perpendicular to the substrate (laser beam whose intensity distribution is not biased).
強度分布が偏ったレーザ光を照射したことによって形成された有機層除去部（図７）では、レーザ光の強度ピーク側（レーザ発振機が設けられた側）の領域Ａ内の有機層の破片の数は０であった。一方レーザ光の強度が弱かった方の領域Ｂ内の有機層の破片の数は２２であった。 In the organic layer removal portion (FIG. 7) formed by irradiating the laser beam with a non-uniform intensity distribution, fragments of the organic layer in the region A on the laser beam intensity peak side (the side where the laser oscillator is provided). The number of was zero. On the other hand, the number of organic layer fragments in the region B where the intensity of the laser beam was weak was 22.
これに対し、強度分布が偏らないレーザ光を照射したことによって形成された有機層除去部（図８）では、紙面上方の領域Ａ内の有機層の破片の数は１２であり、紙面下方の領域Ｂ内の有機層の破片の数は１１であった。 On the other hand, in the organic layer removal part (FIG. 8) formed by irradiating the laser beam whose intensity distribution is not biased, the number of fragments of the organic layer in the region A above the paper surface is 12, which is below the paper surface. The number of organic layer fragments in region B was eleven.
これらの結果は、強度分布が偏ったレーザ光を照射することで、異物や有機層の破片が飛散する方向を一方向に制御できることを示唆する。 These results suggest that the direction in which foreign matter and organic layer fragments are scattered can be controlled in one direction by irradiating laser light with a biased intensity distribution.
６）第６ステップでは、第５ステップで発生した異物や有機層の破片を吸引する。破片を吸引する手段は特に限定されないが、集塵機が好ましい。上述したように、本発明では、異物や有機層の破片が飛散する方向が一方向に制御されているので、異物や有機層の破片が一部に集中している。このため、容易に破片を吸引することができる。これにより、有機層上に残存した破片が、新たな欠陥を発生させることを防止することができる。 6) In the sixth step, the foreign matter and organic layer fragments generated in the fifth step are sucked. The means for sucking debris is not particularly limited, but a dust collector is preferable. As described above, in the present invention, the direction in which foreign matter and organic layer fragments are scattered is controlled in one direction, and therefore foreign matter and organic layer fragments are concentrated in part. For this reason, fragments can be sucked easily. Thereby, it is possible to prevent the fragments remaining on the organic layer from generating new defects.
集塵機で破片を吸引するには、集塵機の吸引口を破片が飛散する方向に設置すればよい。上述のように破片は通常、照射領域のレーザ光の強度が弱い方に向かって飛散する。このため、集塵機の吸引口を照射領域のうち、レーザ光の強度が最も弱い（強度ピークから最も離れた）箇所の上方に設置すればよい。 In order to suck the debris with the dust collector, the suction port of the dust collector may be installed in the direction in which the debris is scattered. As described above, the debris usually scatters toward the side where the intensity of the laser beam in the irradiation region is weak. For this reason, the suction port of a dust collector should just be installed above the location where the intensity | strength of a laser beam is the weakest (farthest from an intensity peak) among irradiation regions.
７）第７ステップでは、第５ステップで形成された有機層が除去された領域（以下、「有機層除去部」とも称する）に有機材料を含む溶液を再度塗布する。 7) In the seventh step, the solution containing the organic material is applied again to the region from which the organic layer formed in the fifth step has been removed (hereinafter also referred to as “organic layer removing unit”).
有機層除去部に有機層を形成する方法は、塗布法であれば特に限定されない。塗布法の例には、インクジェット、ディスペンサ、塗布針などを用いた方法が含まれる。これらの方法は、有機層除去部の体積に合わせて有機材料を含む溶液を塗布する量を調整できるため好適である。第７ステップでは、有機層除去部が材料液で埋まるように調整しながら、材料液を塗布する必要があるからである。 The method for forming the organic layer in the organic layer removal portion is not particularly limited as long as it is a coating method. Examples of the coating method include a method using an inkjet, a dispenser, a coating needle, and the like. These methods are suitable because the amount of the solution containing the organic material applied can be adjusted in accordance with the volume of the organic layer removal unit. This is because in the seventh step, it is necessary to apply the material liquid while adjusting the organic layer removal portion so as to be filled with the material liquid.
有機層除去部に塗布される有機材料および溶媒の種類は、通常、第２ステップで塗布した溶液と同じものである。また、第７ステップで塗布する材料液の粘度は、第２ステップで塗布した材料液よりも高いことが好ましい。より具体的には、第７ステップで塗布する材料液の粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。材料液の粘度を高くすることで、材料液が有機層除去部から溢れ出すことを防止し、材料液を局所的に塗布することができる。このため、第７ステップにおける材料液の塗布には、高粘度材料対応のインクジェットノズルや塗布針などを用いることが好ましい。 The type of organic material and solvent applied to the organic layer removal unit is usually the same as the solution applied in the second step. The viscosity of the material liquid applied in the seventh step is preferably higher than that of the material liquid applied in the second step. More specifically, the viscosity of the material liquid applied in the seventh step is preferably 30 mPa · s or more. By increasing the viscosity of the material liquid, the material liquid can be prevented from overflowing from the organic layer removal portion, and the material liquid can be applied locally. For this reason, it is preferable to use an inkjet nozzle or an application needle corresponding to a high-viscosity material for application of the material liquid in the seventh step.
有機層除去部に塗布された材料液を乾燥させることで、有機層除去部に再度有機層を形成することができる。材料液を乾燥させるには、基板全体を加熱炉などで乾燥させてもよいが、ＣＯ２レーザやスポットランプ、超小型の熱風ヒータなどで有機層除去部に塗布された材料液のみを乾燥させる方法が好ましい。基板全体を加熱した場合、再塗布した部分以外についても熱が加わるため、有機層の劣化を引き起こすおそれがある。 By drying the material liquid applied to the organic layer removing unit, the organic layer can be formed again on the organic layer removing unit. In order to dry the material liquid, the entire substrate may be dried in a heating furnace or the like, but only the material liquid applied to the organic layer removal unit is dried by a CO 2 laser, a spot lamp, a micro hot air heater, or the like. The method is preferred. When the entire substrate is heated, heat is applied to portions other than the recoated portion, which may cause deterioration of the organic layer.
このように本発明によれば、有機層に異物が混入した場合に、異物を除去することによって有機ＥＬ素子のショートを修復することができる。したがって、本発明によれば、リーク電流の低減による低消費電力化や輝度ムラが少ない有機ＥＬディスプレイを高い歩留まりで製造することができる。また、本発明によれば、異物や有機層の破片を効率的に吸引することができるので、有機層上に残存する破片がさらなる欠陥を発生させることを防止することができる。 Thus, according to the present invention, when a foreign substance is mixed in the organic layer, the short circuit of the organic EL element can be repaired by removing the foreign substance. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture an organic EL display with low power consumption by reducing leakage current and less luminance unevenness with high yield. Further, according to the present invention, foreign matter and organic layer debris can be efficiently sucked, and therefore it is possible to prevent the debris remaining on the organic layer from generating further defects.
以下、本発明の製造方法の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施の形態により限定されない。 Hereinafter, embodiments of the production method of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
（実施の形態１）
実施の形態１では、レーザ光を基板の法線に対して傾斜させることで、照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせた形態について説明する。また、実施の形態１では、有機層がライン状のバンクに規定された領域内に形成される。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, a mode in which the intensity distribution of the laser light in the irradiation region is biased by inclining the laser light with respect to the normal line of the substrate will be described. In the first embodiment, the organic layer is formed in a region defined by the line bank.
実施の形態１の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、１）基板を準備する第１ステップ、２）基板上に第１電極を形成する第２ステップ、３）基板上にライン状のバンクを形成する第３ステップ、４）バンクによって規定された領域内に有機層を形成する第４ステップ、５）有機層中に混入している異物を検出する第５ステップと、６）異物が混入した領域の有機層を除去するステップと、７）異物や有機層の破片を吸引する第７ステップと、８）有機層が除去された領域に有機層の材料液を再度塗布する第８ステップと、を有する。 The manufacturing method of the organic EL display according to the first embodiment includes 1) a first step of preparing a substrate, 2) a second step of forming a first electrode on the substrate, and 3) forming a line bank on the substrate. 3rd step, 4) 4th step of forming an organic layer in the region defined by the bank, 5) 5th step of detecting foreign matter mixed in the organic layer, and 6) of the region mixed with foreign matter A step of removing the organic layer, 7) a seventh step of sucking out foreign matter and organic layer debris, and 8) an eighth step of re-applying the organic layer material liquid to the area where the organic layer has been removed. .
第１ステップでは、基板を準備し、第２ステップでは準備した基板上に第１電極を形成する。そして第３ステップでは有機層を規定するライン状のバンクを基板上に形成する。次いで、第４ステップでは、インクジェット法により、バンクによって規定された領域に材料液を塗布して有機層を形成する。第５ステップでは、有機層中に混入した異物６を画像検査機により検出する。 In the first step, a substrate is prepared, and in the second step, a first electrode is formed on the prepared substrate. In the third step, a line bank defining the organic layer is formed on the substrate. Next, in the fourth step, an organic layer is formed by applying a material liquid to the region defined by the bank by an inkjet method. In the fifth step, the foreign matter 6 mixed in the organic layer is detected by an image inspection machine.
図９は、第５ステップで検出された異物の斜視図を示す。図９示されるようにバンク７によって規定された領域内に形成された有機層３には異物６が混入している。図１０は、異物６が混入した有機層３の断面図を示す。 FIG. 9 is a perspective view of the foreign matter detected in the fifth step. As shown in FIG. 9, foreign matter 6 is mixed in the organic layer 3 formed in the region defined by the bank 7. FIG. 10 shows a cross-sectional view of the organic layer 3 in which the foreign matter 6 is mixed.
第６ステップでは、異物が混入した領域の有機層を除去する。上述のように本実施の形態では、レーザ光を基板の法線に対して傾けることで、照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせる。 In the sixth step, the organic layer in the region where the foreign matter is mixed is removed. As described above, in the present embodiment, the intensity distribution of the laser light in the irradiation region is biased by inclining the laser light with respect to the normal line of the substrate.
図１１は、本実施の形態の第６ステップを示す。図１１に示されるようにレーザ光９は基板の法線に対して傾けられている。このようにレーザ光を傾けるとレーザ光の強度ピークが照射領域の中心から、レーザ発振機８側にずれる。また、集塵機１２の吸引口は、照射領域４０のうち、レーザ光の強度ピークから最も離れた箇所の上方に配置される。 FIG. 11 shows the sixth step of the present embodiment. As shown in FIG. 11, the laser beam 9 is tilted with respect to the normal line of the substrate. When the laser beam is tilted in this way, the intensity peak of the laser beam is shifted from the center of the irradiation region to the laser oscillator 8 side. Further, the suction port of the dust collector 12 is disposed above the portion of the irradiation region 40 that is farthest from the intensity peak of the laser beam.
図１２は、レーザ光９を傾けることで、照射領域におけるレーザ光９の強度分布が偏るメカニズムを示す。図１２に示される符番５０はレーザの強度分布を示す。図１２に示されるように、レーザ光９の強度ピークは、レーザ光の中心に位置する。しかし、レーザ光９が図１２に示されるように傾けられると、照射領域４０においてレーザ光の強度分布が偏る。すなわち、レーザ光の強度ピークＰが照射領域４０の中心からずれる。このようにレーザ光を傾けることで、照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせることができる。 FIG. 12 shows a mechanism in which the intensity distribution of the laser light 9 in the irradiated region is biased by tilting the laser light 9. Reference numeral 50 shown in FIG. 12 indicates the intensity distribution of the laser. As shown in FIG. 12, the intensity peak of the laser beam 9 is located at the center of the laser beam. However, when the laser beam 9 is tilted as shown in FIG. 12, the intensity distribution of the laser beam is biased in the irradiation region 40. That is, the intensity peak P of the laser beam is shifted from the center of the irradiation region 40. By tilting the laser beam in this way, the intensity distribution of the laser beam in the irradiation region can be biased.
図１３Ａは、レーザ光の照射によって形成された有機層除去部１１の断面を示す。上述したように、異物や有機層の破片１０は、レーザ光の強度が弱い方向にのみ飛散する。このため、異物や有機層の破片１０は、有機層除去部１１の一方にのみ集中する。 FIG. 13A shows a cross section of the organic layer removal unit 11 formed by laser light irradiation. As described above, the foreign matter or organic layer debris 10 is scattered only in the direction in which the intensity of the laser beam is weak. For this reason, the foreign material and organic layer debris 10 are concentrated only on one side of the organic layer removing unit 11.
第７ステップでは、異物や有機層の破片を吸引する。図１３Ｂに示されるように集塵機１２の吸引口は破片１０が集中する領域の上方に配置されているので、有機層除去部１１を形成する際に発生した破片１０を容易に吸引することができる。 In the seventh step, foreign matter and organic layer fragments are sucked. As shown in FIG. 13B, since the suction port of the dust collector 12 is disposed above the region where the fragments 10 are concentrated, the fragments 10 generated when the organic layer removing unit 11 is formed can be easily sucked. .
第８ステップでは、有機層除去部に材料液を再度塗布する。その後材料液を乾燥させることで、有機層除去部に有機層を再形成することができる。 In the eighth step, the material liquid is applied again to the organic layer removal unit. Thereafter, by drying the material liquid, the organic layer can be re-formed in the organic layer removal portion.
このように、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、有機層中に混入した異物を除去することで、有機ＥＬディスプレイの欠陥を修復することは出来る。また、本実施の形態によれば、異物を除去する際に発生した破片を吸引できるので、破片によるさらなる有機ＥＬディスプレイの欠陥を防止することができる。 Thus, according to the manufacturing method of the organic EL display of Embodiment 1, the defect of the organic EL display can be repaired by removing the foreign matter mixed in the organic layer. Moreover, according to this Embodiment, since the fragment which generate | occur | produced when removing a foreign material can be attracted | sucked, the defect of the further organic EL display by a fragment can be prevented.
（実施の形態２）
実施の形態１では、レーザ光を基板の法線に対して傾斜させることで、レーザ光の強度分布を偏らせた形態について説明した。実施の形態２では、ＮＤフィルタを用いてレーザ光の強度分布を偏らせる形態について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the mode in which the intensity distribution of the laser light is biased by inclining the laser light with respect to the normal line of the substrate has been described. In the second embodiment, a mode in which the intensity distribution of laser light is biased using an ND filter will be described.
実施の形態２の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、１）基板を準備する第１ステップ、２）基板上に第１電極を形成する第２ステップ、３）基板上にライン状のバンクを形成する第３ステップ、４）バンクによって規定された領域内に有機層を形成する第４ステップ、５）有機層中に混入している異物を検出する第５ステップと、６）異物が混入した領域の有機層を除去するステップと、７）異物や有機層の破片を吸引する第７ステップと、８）有機層が除去された領域に有機層の材料液を再度塗布する第８ステップと、を有する
。実施の形態２の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、第６ステップが異なる以外は、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイの製造方法と同じである。以下、実施の形態２の有機ＥＬディスプレイの製造方法の第６ステップについて説明する。
In the method of manufacturing the organic EL display according to the second embodiment, 1) a first step of preparing a substrate, 2) a second step of forming a first electrode on the substrate, and 3) forming a line bank on the substrate. 3rd step, 4) 4th step of forming an organic layer in the region defined by the bank, 5) 5th step of detecting foreign matter mixed in the organic layer, and 6) of the region mixed with foreign matter A step of removing the organic layer, 7) a seventh step of sucking out foreign matter and organic layer debris, and 8) an eighth step of re-applying the organic layer material liquid to the area where the organic layer has been removed. . The manufacturing method of the organic EL display of the second embodiment is the same as the manufacturing method of the organic EL display of the first embodiment except that the sixth step is different. Hereinafter, the sixth step of the method for manufacturing the organic EL display of the second embodiment will be described.
第６ステップでは、異物が混入した領域の有機層を除去する。本実施の形態では、レーザ光をＮＤフィルタを通過させることで、レーザ光の強度分布を偏らせる。 In the sixth step, the organic layer in the region where the foreign matter is mixed is removed. In the present embodiment, the intensity distribution of the laser light is biased by passing the laser light through the ND filter.
図１４は、本実施の形態の第６ステップを示す。図１４に示されるようにレーザ光９は、基板１に対して垂直に照射される。また、レーザ光９は、透過率が一方向に向かって変化するＮＤフィルタ２０を通過する。より具体的には、ＮＤフィルタ２０の透過率は、紙面右側から紙面左側にかけて段階的に高くなる。これにより、レーザ光の強度ピークを照射領域の中心から紙面左側へずらすことができる。また、集塵機１２の吸引口は、照射領域４０のうち、レーザ光の強度ピークから最も離れた箇所の上方に配置される。 FIG. 14 shows the sixth step of the present embodiment. As shown in FIG. 14, the laser beam 9 is irradiated perpendicularly to the substrate 1. The laser light 9 passes through the ND filter 20 whose transmittance changes in one direction. More specifically, the transmittance of the ND filter 20 increases stepwise from the right side to the left side. Thereby, the intensity peak of the laser beam can be shifted from the center of the irradiation region to the left side of the drawing. Further, the suction port of the dust collector 12 is disposed above the portion of the irradiation region 40 that is farthest from the intensity peak of the laser beam.
このように照射領域におけるレーザ光の強度分布を偏らせることで、異物や有機層の破片を、一方向（レーザ光の強度が弱い方向）にのみ飛散させることができる。このため、異物や有機層の破片１０は、有機層除去部１１の一方にのみ集中する。 By biasing the intensity distribution of the laser light in the irradiation region in this way, foreign matter and organic layer fragments can be scattered only in one direction (the direction in which the intensity of the laser light is weak). For this reason, the foreign material and organic layer debris 10 are concentrated only on one side of the organic layer removing unit 11.
これにより、異物や有機層の破片を集塵機１２によって容易に吸引できる。このため、破片が有機ＥＬディスプレイのさらなる欠陥を発生させることはない。 Thereby, the foreign material and the organic layer debris can be easily sucked by the dust collector 12. For this reason, the fragments do not cause further defects of the organic EL display.
本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、有機層に異物が混入した場合に、レーザ光を照射することで異物を除去し、異物が除去された領域に再度、材料液を塗布することで、異物による欠陥部を修復できる。したがって、本発明によれば、異物によるリーク電流の低減による低消費電力化や輝度ムラが少なく、有機層の劣化のない有機ＥＬディスプレイを高い歩留まりで製造することができる。
さらに、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、異物を除去する際に発生した破片を吸引できるので、破片によるさらなる有機ＥＬディスプレイの欠陥を防止することができる。
According to the method for manufacturing an organic EL display of the present invention, when a foreign substance is mixed into the organic layer, the foreign substance is removed by irradiating a laser beam, and the material liquid is applied again to the region from which the foreign substance has been removed. Thus, the defective part due to the foreign matter can be repaired. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture an organic EL display with a high yield, with less power consumption and less luminance unevenness due to a reduction in leakage current due to foreign matters, and no deterioration of the organic layer.
Furthermore, according to the method for manufacturing an organic EL display of the present invention, it is possible to suck the fragments generated when removing the foreign matter, thereby preventing further defects in the organic EL display due to the fragments.
１ 基板
２ 第１電極（陽極）
３ 有機層
４ 第２電極（陰極）
５ 保護層
６ 異物
７ バンク
８ レーザ発振機
９ レーザ光
１０ 異物および有機層の破片
１１ 有機層除去部
１２ 集塵機
１３ エアー噴出装置
２０ ＮＤフィルタ
３０ 基板
４０ 照射領域
５０ レーザ光の強度分布
1 substrate 2 first electrode (anode)
3 Organic layer 4 Second electrode (cathode)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Protective layer 6 Foreign material 7 Bank 8 Laser oscillator 9 Laser beam 10 Foreign material and organic layer debris 11 Organic layer removal part 12 Dust collector 13 Air ejection device 20 ND filter 30 Substrate 40 Irradiation area 50 Laser beam intensity distribution
Claims (7)
前記有機ＥＬ素子は、前記基板上に配置された第１電極、前記第１電極上に配置された有機層、および前記有機層上に配置された第２電極を含む、有機ＥＬディスプレイを製造する方法であって、
前記基板を準備するステップと、
前記基板上に前記第１電極を形成するステップと、
前記第１電極上に前記有機層を塗布形成するステップと、
前記有機層に混入した異物を検出するステップと、
前記異物が混入した領域の有機層にレーザ光を照射することによって、前記異物が混入した領域の有機層を除去するステップと、
前記異物および有機層の破片を吸引するステップと、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。 A substrate, and a plurality of organic EL elements arranged in a matrix on the substrate,
The organic EL element manufactures an organic EL display including a first electrode disposed on the substrate, an organic layer disposed on the first electrode, and a second electrode disposed on the organic layer. A method,
Providing the substrate;
Forming the first electrode on the substrate;
Applying and forming the organic layer on the first electrode;
Detecting foreign matter mixed in the organic layer;
Irradiating the organic layer in the region mixed with the foreign matter with laser light to remove the organic layer in the region mixed with the foreign matter;
Suctioning the foreign matter and organic layer debris. A method of manufacturing an organic EL display.
The method for manufacturing an organic EL display according to claim 1, further comprising a step of applying a material solution of the organic layer to the region from which the organic layer has been removed.
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