JP2013016342A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な方法で欠陥のある画素を修復し、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造時の歩留まりを上げる。
【解決手段】ＩＴＯ陽極１０１上にＨＩＬ１０２とＥＭＬ１０３を成膜する工程と、欠陥のある画素Ａを検出する工程と、欠陥のある画素Ａのゴミ２００とその周囲を親液性化処理する工程と、ゴミ２００とその周囲に絶縁性材料を含むインク３０２を塗布する工程と、塗布した絶縁性材料を含むインク３０２を硬化させる工程と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】ＩＴＯ陽極１０１上にＨＩＬ１０２とＥＭＬ１０３を成膜する工程と、欠陥のある画素Ａを検出する工程と、欠陥のある画素Ａのゴミ２００とその周囲を親液性化処理する工程と、ゴミ２００とその周囲に絶縁性材料を含むインク３０２を塗布する工程と、塗布した絶縁性材料を含むインク３０２を硬化させる工程と、を有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法、および電子機器に関するものである。
テレビなどに用いられる有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ）パネルは、消費電力が小さく、薄型化・軽量化も可能であるが、製造時の歩留まりについては、すでに市場が確立されている液晶パネルと比較すると改良が必要である。
有機ＥＬパネルは、各画素が発光ダイオードであり、画素毎に電流を流して画像を表示する。一般的に、各画素は電極間に発光層を含む数十ｎｍの膜厚の有機層が２層以上積層された構造である。
有機ＥＬテレビの製造工程において、不良品が発生する要因としては、基板電極上の突起やゴミが有機層の中に含まれてしまうことが挙げられる。突起やゴミが導電性を有すると、電極間でショートが誘発され致命的な欠陥となる。このため、従来はレーザー装置を用いて対象の画素を黒欠陥画素とする方法が用いられている。しかし、テレビ用途のパネルの場合黒欠陥画素が含まれるのは望ましくない。また、欠陥のある部分の有機層を修復するためには、再び焼成工程を行わなければならず、既に形成されている発光層が劣化してしまうという問題がある。また、同じ膜厚の構成で修復したとしても、突起やゴミが取り除かれていなければ電極間のショートの誘発は避けられない。
特許文献１には、発光不良を生じさせる異物に、インクジェット方式により紫外線硬化樹脂を吐出し、これを硬化させて絶縁層を形成することにより、異物のある有機ＥＬ素子の陽極と陰極間を隔離し、ショートを防止することが記載されている。
しかし、特許文献１に記載されているように、絶縁層で陽極と陰極間を隔離してしまうと、その画素は発光しなくなってしまうため、ディスプレイとしては望ましくない。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、簡易な方法で欠陥のある画素を修復し、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造時の歩留まりを上げることである。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、前記有機膜を成膜する工程と、欠陥のある画素を検出する工程と、前記欠陥のある画素の欠陥部を親液性化処理する工程と、前記欠陥部に絶縁性材料を含むインクを塗布する工程と、前記塗布した絶縁性材料を含むインクを硬化させる工程と、を有するものである。
上記構成により、簡易な方法で欠陥のある画素を修復し、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造時の歩留まりを上げることができる。
また、前記親液性化処理する工程では、紫外線による親液性化を行うことが望ましい。
また、前記親液性化処理する工程では、熱による親液性化、または反応性ガスによる親液性化を行うようにしてもよい。
また、前記親液性化処理する工程では、熱による親液性化、または反応性ガスによる親液性化を行うようにしてもよい。
また、前記絶縁性材料を含むインクは、前記有機膜に対する接触角が５０度以上の溶液であることが望ましい。
これにより、絶縁性材料を含むインクを乾燥・硬化させた際、絶縁性材料を含むインクの液滴がシュリンクすることにより、より狭い範囲で確実に不良部位のみを絶縁することができる。
これにより、絶縁性材料を含むインクを乾燥・硬化させた際、絶縁性材料を含むインクの液滴がシュリンクすることにより、より狭い範囲で確実に不良部位のみを絶縁することができる。
また、前記絶縁性材料を含むインクは、極性溶媒を含むことが望ましい。
これにより、下地となる有機膜が溶解することを避けることができる。
これにより、下地となる有機膜が溶解することを避けることができる。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法は、有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法であって、前記有機膜を成膜する工程と、欠陥のある画素を検出する工程と、前記欠陥のある画素の欠陥部を親液性化処理する工程と、前記欠陥部に絶縁性材料を含むインクを塗布する工程と、前記塗布した絶縁性材料を含むインクを硬化させる工程と、を有するものである。
上記構成により、簡易な方法で欠陥のある画素を修復し、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造時の歩留まりを上げることができる。
また、前記親液性化処理する工程では、紫外線による親液性化を行うことが望ましい。
また、前記親液性化処理する工程では、熱による親液性化、または反応性ガスによる親液性化を行うようにしてもよい。
また、前記親液性化処理する工程では、熱による親液性化、または反応性ガスによる親液性化を行うようにしてもよい。
また、前記絶縁性材料を含むインクは、前記有機膜に対する接触角が５０度以上の溶液であることが望ましい。
これにより、絶縁性材料を含むインクを乾燥・硬化させた際、絶縁性材料を含むインクの液滴がシュリンクすることにより、より狭い範囲で確実に不良部位のみを絶縁することができる。
これにより、絶縁性材料を含むインクを乾燥・硬化させた際、絶縁性材料を含むインクの液滴がシュリンクすることにより、より狭い範囲で確実に不良部位のみを絶縁することができる。
また、前記絶縁性材料を含むインクは、極性溶媒を含むことが望ましい。
これにより、下地となる有機膜が溶解することを避けることができる。
これにより、下地となる有機膜が溶解することを避けることができる。
本発明の電子機器は、上述した有機エレクトロルミネッセンス表示装置を表示部として備える。ここで、「電子機器」は、有機ＥＬ表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。
実施の形態
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１による有機ＥＬ表示装置１００の製造工程を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１による有機ＥＬ表示装置１００の製造工程を示す図である。
図１（Ａ）は、ＩＴＯ陽極１０１上に、正孔注入層（ＨＩＬ）１０２および発光層（ＥＭＬ）１０３を積層した状態を示している。各画素は、バンク１０４によって区切られている。ＨＩＬ１０２およびＥＭＬ１０３は有機膜である。なお、ＨＩＬ１０２とＥＭＬ１０３の間に正孔輸送層（ＨＴＬ）が設けられていてもよい。
ＨＩＬ１０２は、例えばポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルフォン酸の混合体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む液体材料（インク）を液滴吐出装置（インクジェットヘッド）によりＩＴＯ陽極１０１の上に配置し、例えば２２０度で焼成を行うことにより形成する。
なお、ＨＩＬ１０２の形成に用いる具体的なインクと焼成の条件としては、例えば下記のものがあげられる。
（例１） 水分散の８０％ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標） Ｐ ＣＨ６０００（Ｈｅｒａｅｕｓ社製）に対し、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）およびＤＭＦ（N,N-ジメチルフォルムアミド）を、それぞれ１５％、５％となるように添加する。ＨＩＬ１０２の焼成の条件は、大気中で２００℃、５分間の加熱とする。また、膜厚は５０ｎｍとする。
（例１） 水分散の８０％ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標） Ｐ ＣＨ６０００（Ｈｅｒａｅｕｓ社製）に対し、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）およびＤＭＦ（N,N-ジメチルフォルムアミド）を、それぞれ１５％、５％となるように添加する。ＨＩＬ１０２の焼成の条件は、大気中で２００℃、５分間の加熱とする。また、膜厚は５０ｎｍとする。
（例２） ９５％ＣＬＥＶＩＯＳ（登録商標） ＨＩＬ １．３（Ｈｅｒａｅｕｓ社製）に対し、ＤＭＳＯ（ジメチルスルフォン酸）５％となるように添加する。ＨＩＬ１０２の焼成の条件は、大気中で２００℃、５分間の加熱とする。また、膜厚は５０ｎｍとする。
ＥＭＬ１０３は、例えばポリフルオレン系高分子材料を溶解させた液体材料（インク）をインクジェットヘッドによりＨＩＬ１０２の上に配置し、例えば１８０度で焼成を行うことにより形成する。
ＥＭＬ１０３の形成に用いる具体的なインクと焼成の条件としては、例えば下記のものがあげられる。
（例１）
溶質：ポリフルオレン系高分子材料（ガラス転移温度１４０℃）
溶媒：ヘキシルベンゼン（沸点２２６℃）
ＥＭＬ１０３の焼成の条件は、１５０℃で１５分間の加熱とする。また、膜厚は９０ｎｍとする。
（例１）
溶質：ポリフルオレン系高分子材料（ガラス転移温度１４０℃）
溶媒：ヘキシルベンゼン（沸点２２６℃）
ＥＭＬ１０３の焼成の条件は、１５０℃で１５分間の加熱とする。また、膜厚は９０ｎｍとする。
（例２）
溶質：ポリフルオレン系高分子材料（ガラス転移温度１５０℃）
溶媒：ノニルベンゼン（沸点２８２℃）
ＥＭＬ１０３の焼成の条件は、１６０℃で１５分間の加熱とする。また、膜厚は９０ｎｍとする。
溶質：ポリフルオレン系高分子材料（ガラス転移温度１５０℃）
溶媒：ノニルベンゼン（沸点２８２℃）
ＥＭＬ１０３の焼成の条件は、１６０℃で１５分間の加熱とする。また、膜厚は９０ｎｍとする。
図１（Ａ）に示す状態で、光学的な検査法等を用いて欠陥画素を検出する。図１（Ａ）に示すように、画素Ａにはゴミ２００が含まれている。ゴミ２００はＩＴＯ陽極１０１からの突起や塵等であるが、ゴミ２００が導電性を有する場合、画素内でショートが起こる原因となる。
欠陥画素Ａが見つかったら、図１（Ｂ）に示すように、画素Ａのゴミ２００とその周囲（欠陥部）を親液性化する処理を行う。具体的には、ゴミ２００とその周囲に紫外線照射ヘッド３００から集束紫外線光３０１を照射する。
次に、図１（Ｃ）に示すように、画素Ａのゴミ２００を覆うように絶縁性材料を含むインク３０２を塗布する。絶縁性材料を含むインク３０２の塗布は、インクジェットヘッドまたはマイクロディスペンサーを用いて行うことができる。
絶縁性材料を含むインク３０２は、絶縁性材料を液体に分散または溶解させたものである。絶縁性材料としては、例えば熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができる。
また、絶縁性材料を含むインク３０２は、下地となる有機膜（ここではＥＭＬ１０３）に対する接触角が５０度以上であることが好ましい。５０度以上の接触角であれば、絶縁性材料を含むインク３０２を乾燥・硬化させた際、絶縁性材料を含むインク３０２の液滴がシュリンクすることにより、ゴミ２００を覆う層が厚くなり、より狭い範囲で確実に不良部位のみを絶縁することができる。したがって、ゴミ２００による電極間のショートを防ぎ、かつ画素Ａが発光しなくなることを避けることができる。
また、絶縁性材料を分散または溶解させる溶媒は、下地の有機膜を溶解しないために極性溶媒であることが望ましい。これは正孔輸送層や発光層などの有機膜が非極性または弱い極性溶媒に可溶な材料で形成されることが多いためである。具体的には、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、オクタノールなどの高級アルコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、また、これらの混合液などを用いることができる。
次に、図１（Ｄ）に示すように、塗布した絶縁性材料を含むインク３０２を硬化させる。絶縁性材料を含むインク３０２に熱硬化性樹脂が含まれる場合は加熱により硬化させる。絶縁性材料を含むインク３０２に紫外線硬化樹脂が含まれる場合は局所的に紫外線を照射して硬化させる。また、乾燥により溶媒を除去することにより硬化してもよい。上述のように、硬化の過程で絶縁性材料を含むインク３０２はシュリンクし、ゴミ２００が厚い絶縁層で覆われる。
さらに、図１（Ｅ）に示すように、ＬｉＦ／Ａｌの蒸着等により、ＥＭＬ１０３の上に陰極１０５を形成する。なお、必要に応じてＥＭＬ１０３と陰極１０５の間に電子輸送層（ＥＴＬ）を形成してもよい。また、陰極１０５を形成する前に、再度光学的な検査法等による欠陥検査を行ってもよい。
以上のように、本実施形態によれば、欠陥画素Ａのゴミ２００とその周囲を親液化した後、ゴミ２００を覆うように絶縁材料を含む絶縁性材料を含むインク３０２を塗布し、塗布したインク３０２を硬化させるようにしたので、ゴミ２００のみを確実に絶縁層で覆うことが可能となる。これにより、画素Ａの両極間を隔離して発光できなくしてしまうことなく、ゴミ２００による電極間のショートを防ぐことができる。このように、簡易な方法で欠陥のある画素を修復するとともに、有機ＥＬ表示装置１００の製造時の歩留まりを上げることができる。
なお、本実施形態では、ゴミ２００とその周囲を親液性にする方法として、紫外線照射による方法を用いたが、その他にも、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー（波長５３２ｎｍまたは１０６４ｎｍ）を用いた加熱による親液化、マイクロプラズマガンを用いた反応性ガスによる親液化、などの方法を用いることができる。
（電子機器）
次に、本発明による有機ＥＬ表示装置１００を備えた電子機器の具体例について説明する。
図２は、有機ＥＬ表示装置１００を備えた電子機器の具体例を示す斜視図である。図２（Ａ）は、電子機器の一例である携帯電話機を示す斜視図である。この携帯電話機１０００は、本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１００１を備えている。図２（Ｂ）は、電子機器の一例であるテレビジョン装置を示す斜視図である。このテレビジョン装置１１００は、本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１１０１を備えている。図２（Ｃ）は、電子機器の一例である情報処理装置１２００を示す斜視図である。この情報処理装置１２００は、キーボード等の入力部１２０１、演算手段や記憶手段などが格納された本体部１２０２、および本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１２０３を備えている。
次に、本発明による有機ＥＬ表示装置１００を備えた電子機器の具体例について説明する。
図２は、有機ＥＬ表示装置１００を備えた電子機器の具体例を示す斜視図である。図２（Ａ）は、電子機器の一例である携帯電話機を示す斜視図である。この携帯電話機１０００は、本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１００１を備えている。図２（Ｂ）は、電子機器の一例であるテレビジョン装置を示す斜視図である。このテレビジョン装置１１００は、本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１１０１を備えている。図２（Ｃ）は、電子機器の一例である情報処理装置１２００を示す斜視図である。この情報処理装置１２００は、キーボード等の入力部１２０１、演算手段や記憶手段などが格納された本体部１２０２、および本発明にかかる有機ＥＬ表示装置１００を用いて構成された表示部１２０３を備えている。
１００ 有機ＥＬ表示装置、１０１ ＩＴＯ陽極、１０２ ＨＩＬ、１０３ ＥＭＬ、１０４ バンク、１０５ 陰極、２００ ゴミ、３００ 紫外線照射ヘッド、３０１ 集束紫外線光、３０２ 絶縁性材料を含むインク、１０００ 携帯電話機、１００１ 表示部、１１００ テレビジョン装置、１１０１ 表示部、１２００ 情報処理装置、１２０１ 入力部、１２０２ 本体部、１２０３ 表示部、Ａ 画素
Claims (13)
- 有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
前記有機膜を成膜する工程と、
欠陥のある画素を検出する工程と、
前記欠陥のある画素の欠陥部を親液性化処理する工程と、
前記欠陥部に絶縁性材料を含むインクを塗布する工程と、
前記塗布した絶縁性材料を含むインクを硬化させる工程と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記親液性化処理する工程では、
紫外線による親液性化を行う、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記親液性化処理する工程では、
熱による親液性化を行う、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記親液性化処理する工程では、
反応性ガスによる親液性化を行う、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記絶縁性材料を含むインクは、
前記有機膜に対する接触角が５０度以上の溶液である、請求項１から４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記絶縁性材料を含むインクは、
極性溶媒を含む、請求項１から５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 有機膜を含む画素を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法であって、
前記有機膜を成膜する工程と、
欠陥のある画素を検出する工程と、
前記欠陥のある画素の欠陥部を親液性化処理する工程と、
前記欠陥部に絶縁性材料を含むインクを塗布する工程と、
前記塗布した絶縁性材料を含むインクを硬化させる工程と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。 - 前記親液性化処理する工程では、
紫外線による親液性化を行う、請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。 - 前記親液性化処理する工程では、
熱による親液性化を行う、請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。 - 前記親液性化処理する工程では、
反応性ガスによる親液性化を行う、請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。 - 前記絶縁性材料を含むインクは、
前記有機膜に対する接触角が５０度以上の溶液である、請求項７から１０のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。 - 前記絶縁性材料を含むインクは、
極性溶媒を含む、請求項７から１１のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置のリペア方法。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法で製造された有機エレクトロルミネッセンス表示装置を備えた電子機器。
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2011
- 2011-07-04 JP JP2011147997A patent/JP2013016342A/ja not_active Withdrawn
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