JPWO2012117656A1 - 有機ｅｌパネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、迅速かつ簡便な方法で画素電極の欠損部における局所的な輝度の低下を防止する。本発明は、ＴＦＴパネルと、前記ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置され、かつ画素電極、前記画素電極上に配置された有機機能層および前記有機機能層上に配置された対向電極を有する有機ＥＬ素子と、を有する有機ＥＬパネルの製造方法を提供する。この方法は、前記ＴＦＴパネルを準備する工程と、前記ＴＦＴパネルの表面上に前記画素電極をパターニングする工程と、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した前記画素電極の欠損部を検出する工程と、前記画素電極の欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面にレーザ光を照射し、前記ＴＦＴパネルの表面を粗面化する工程と、前記画素電極上および前記画素電極の欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面上に有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に対向電極を形成する工程と、を有する。
Description
本発明は有機ＥＬパネルおよびその製造方法に関する。
アクティブマトリクス型の有機ＥＬパネルは、各副画素を制御するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が内蔵されたＴＦＴパネルと、ＴＦＴパネル上に配置された有機ＥＬ素子とを有する。
有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子は、基本的に、ＴＦＴパネルの表面上に形成された画素電極と、画素電極上に配置され、蛍光体分子を含む有機機能層と、有機機能層上に配置された対向電極とを有する。
近年、有機ＥＬパネルの大型化、高精細化に伴い、ＴＦＴパネルの表面上に形成された画素電極などの配線の一部が欠損した欠損部が形成される確率が高くなっている。そこで、歩留まりの向上を図るため、画素電極などのＴＦＴパネル上の配線の欠損を修復する様々な方法が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
例えば、特許文献１には、導電性の修正ペースト（修正液）を配線の欠損部に塗布し、塗布された修正液をレーザ光で照射し焼成することで配線を修復する方法が開示されている。また、特許文献２には、レーザＣＶＤ装置を用いて配線の欠損部にレーザを照射し、欠損部に金属を析出させることで、配線を修復する方法が開示されている。さらに特許文献３には、配線の欠損部に金属膜を有する転写部材を密着させた状態で、欠損部にレーザ光を照射し転写部材の金属膜を欠損部に転写することで、配線を修復する方法が開示されている。
その他にも、欠損部を有する画素の光取り出し側の感熱層にレーザ照射によって光散乱部を形成して有機ＥＬ素子における欠陥画素の輝度の低下を抑制する方法（例えば、特許文献４及び５参照。）；有機発光層形成後、次工程を行う前に、赤外線を用いて有機発光層のパターン欠陥を検出する方法（例えば、特許文献６及び７参照。）；対向電極を形成する前に、画素電極の欠損部を絶縁物で被覆する方法（例えば、特許文献８参照。）；積層されている複数の配線層のうち、欠損部を有する配線層の配線のみを、収容されているデータに基づいて、前記欠損部が電気的に切り離されるように、レーザエッチングによって切断する方法（例えば、特許文献９参照。）；平坦に整えられたＴＦＴパネルの表面に画素電極を有する有機ＥＬ素子（例えば、特許文献１０及び１１）；及び、ＴＦＴの電極層間に電極間の短絡を防止する絶縁膜を有する有機ＥＬ素子（例えば、特許文献１２及び１３）；が知られている。
しかしながら、特許文献１〜３に開示された配線の修復方法は何れも、レーザＣＶＤ装置や転写装置などの高価な装置が必要となり、製造コストが上昇する原因となっていた。また、特許文献１〜３に開示された配線の修復方法は何れも、時間を要し、短時間に配線を修復することが困難であった。
さらに、特許文献１〜３に開示された配線の修復方法は、比較的大きな欠損部を修復するためのものであり、例えば直径が２０μｍ以下の小さな欠損部を修復することが困難であった。具体的には、特許文献２のようにレーザＣＶＤ法で、比較的小さな欠損部を修復しようとした場合、異物が混入する可能性が高くなり、好ましくない。また、特許文献１や特許文献３のように、欠損部に配線材料を新たに貼り付ける方法で、比較的小さな欠損部を修復しようとした場合、配線材料を貼り付ける場所がずれたり、修復された配線の膜厚が不均一になったりする。
このため、画素電極が比較的小さい欠損部を有する場合、従来の方法では、欠損部を修復することが困難であった。画素電極の欠損部は、有機ＥＬ素子において非発光領域（欠陥部）となる。このため、たとえ小さい欠損部であっても、何らかの対処をしなければ、有機ＥＬ素子の輝度が局所的に低下し、有機ＥＬパネルの品質低下の原因となる。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、迅速かつ簡便な方法で画素電極の欠損部における局所的な輝度の低下を防止することができる有機ＥＬパネルの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、画素電極の欠損部を修復せずとも、欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面を粗面化すれば、欠陥部による輝度の低下を抑制できることを見出し、さらに検討を加え発明を完成させた。
すなわち、本発明の第１は、以下に示す有機ＥＬパネルの製造方法に関する。
［１］前記ＴＦＴパネルを準備する工程と、前記ＴＦＴパネルの表面上に前記画素電極をパターニングする工程と、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した前記画素電極の欠損部を検出する工程と、前記画素電極の欠損部から露出した部分を含む前記ＴＦＴパネルの表面の一部分にレーザ光を照射し、前記ＴＦＴパネルの表面の一部分を粗面化する工程と、前記画素電極上および前記画素電極の欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面上に有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に対向電極を形成する工程と、を有する有機ＥＬパネルの製造方法。
［２］前記レーザ光の波長は、４００ｎｍ以下である、［１］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
［３］前記欠損部を選択する基準を決定する工程と、検出された前記欠損部から前記基準に適合した欠損部を選択する工程と、をさらに有し、前記レーザ光は、前記選択された欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面に照射される、［１］または［２］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
［１］前記ＴＦＴパネルを準備する工程と、前記ＴＦＴパネルの表面上に前記画素電極をパターニングする工程と、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した前記画素電極の欠損部を検出する工程と、前記画素電極の欠損部から露出した部分を含む前記ＴＦＴパネルの表面の一部分にレーザ光を照射し、前記ＴＦＴパネルの表面の一部分を粗面化する工程と、前記画素電極上および前記画素電極の欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面上に有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に対向電極を形成する工程と、を有する有機ＥＬパネルの製造方法。
［２］前記レーザ光の波長は、４００ｎｍ以下である、［１］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
［３］前記欠損部を選択する基準を決定する工程と、検出された前記欠損部から前記基準に適合した欠損部を選択する工程と、をさらに有し、前記レーザ光は、前記選択された欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面に照射される、［１］または［２］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
本発明の第２は、以下に示す有機ＥＬパネルに関する。
［４］ＴＦＴパネルと、前記ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置され、かつ前記ＴＦＴパネルの表面上に配置された画素電極、前記画素電極上に配置された有機機能層および前記有機機能層上に配置された対向電極を有する有機ＥＬ素子と、を有する有機ＥＬパネルであって、少なくとも１つの前記有機ＥＬ素子の画素電極は、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した欠損部を有し、前記欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面は、粗面化されている、有機ＥＬパネル。
［５］前記粗面化された前記ＴＦＴパネルの表面の算術平均粗さは、０．２５μｍ以上である、［４］に記載の有機ＥＬパネル。
［６］前記ＴＦＴパネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置されたＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆うように前記基板上に配置された平坦化膜と、を有し、前記平坦化膜は、前記ＴＦＴパネルの表面を構成する、［４］または［５］に記載の有機パネル。
［７］前記平坦化膜は、感光性樹脂の硬化物からなる、［６］に記載の有機ＥＬパネル。
［４］ＴＦＴパネルと、前記ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置され、かつ前記ＴＦＴパネルの表面上に配置された画素電極、前記画素電極上に配置された有機機能層および前記有機機能層上に配置された対向電極を有する有機ＥＬ素子と、を有する有機ＥＬパネルであって、少なくとも１つの前記有機ＥＬ素子の画素電極は、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した欠損部を有し、前記欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面は、粗面化されている、有機ＥＬパネル。
［５］前記粗面化された前記ＴＦＴパネルの表面の算術平均粗さは、０．２５μｍ以上である、［４］に記載の有機ＥＬパネル。
［６］前記ＴＦＴパネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置されたＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆うように前記基板上に配置された平坦化膜と、を有し、前記平坦化膜は、前記ＴＦＴパネルの表面を構成する、［４］または［５］に記載の有機パネル。
［７］前記平坦化膜は、感光性樹脂の硬化物からなる、［６］に記載の有機ＥＬパネル。
本発明によれば、高価な装置を用いることなく、短時間で画素電極の欠損部における輝度の低下を抑制することができる。したがって本発明によれば、短時間かつ低コストで輝度ムラの少ない有機ＥＬパネルを製造することができる。
１．本発明の有機ＥＬパネルの製造方法
本発明は、特に大画面の有機ＥＬパネルを製造する場合に効果を発揮する。大画面の有機ＥＬディスプレイを製造する場合、画素電極に欠損が生じるおそれが高いことから、欠損部による輝度の低下を防止する必要が高いからである。以下、図１のフローチャートを参照しながら、本発明の有機ＥＬパネルの製造方法について説明する。
本発明は、特に大画面の有機ＥＬパネルを製造する場合に効果を発揮する。大画面の有機ＥＬディスプレイを製造する場合、画素電極に欠損が生じるおそれが高いことから、欠損部による輝度の低下を防止する必要が高いからである。以下、図１のフローチャートを参照しながら、本発明の有機ＥＬパネルの製造方法について説明する。
図１のフローチャートに示されるように、本発明の有機ＥＬパネルの製造方法は、１）ＴＦＴパネルを準備する第１工程（Ｓ１１００）と、２）ＴＦＴパネルの表面上に画素電極をパターニングする第２工程（Ｓ１２００）と、３）ＴＦＴパネルの表面が露出した画素電極の欠損部を検出する第３工程（Ｓ１３００）と、４）画素電極の欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面にレーザ光を照射し、ＴＦＴパネルの表面を粗面化する第４工程（Ｓ１４００）と、５）画素電極上および画素電極の欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面上に有機機能層を形成する第５工程（Ｓ１５００）と、６）有機機能層上に対向電極を形成する第６工程（Ｓ１６００）と、を有する。以下それぞれの工程について詳細に説明する。
１）第１工程では、ＴＦＴパネルを準備する。ＴＦＴパネルの表面には、後述する画素電極、すなわち有機ＥＬ素子が配置される。ＴＦＴパネルは、基板と基板上にマトリクス状に配置された薄膜トランジスタ（以下単に「ＴＦＴ」とも称する）と、ＴＦＴを覆うように基板上に配置された平坦化膜とを有する。平坦化膜はＴＦＴパネルの表面を構成する。ＴＦＴパネルを準備するには、ＴＦＴがマトリクス状に配置された基板上に平坦化膜の材料である樹脂材料を塗布し、硬化させればよい。塗布する樹脂材料の例には、例えば感光性樹脂が含まれる。したがって、平坦化膜は、たとえば感光性樹脂の硬化物からなる。
２）第２工程では、ＴＦＴパネルの表面上に画素電極を例えばマトリクス状にパターニングする。ＴＦＴパネルの表面上に画素電極をマトリクス状にパターニングするには、画素電極の材料からなる金属膜をスパッタリングや真空蒸着法などでＴＦＴパネルの表面全体に成膜し、成膜された金属膜を例えばフォトリソグラフィ法を用いてエッチングすればよい。
金属膜をパターニングする際、本来エッチングされるべきでない画素電極の一部もエッチングされ、画素電極の一部が欠損することがある。このような画素電極の欠損部（以下単に「欠損部」とも称する）は、有機ＥＬ素子における非発光領域となる。このため画素電極の欠損部を放置しておくと、欠損部を有する有機ＥＬ素子の輝度が低下する。
以下の第３工程および第４工程では、このような画素電極の欠損部において輝度が低下することを抑制するための措置について説明する。
３）第３工程では、ＴＦＴパネルの表面が露出した画素電極の欠損部を検出する。欠損部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欠損部を検出する「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欠損部を検出する「Ｄｉｅ ｔｏ Ｄａｔｅｂａｓｅ検査方式」が含まれる。
欠損部が検出された場合は、第４工程に進み、欠損部において輝度が低下することを抑制するための処理を施す。一方、欠損部が検出されなかった場合は、第４工程を省略して、次の製造工程に進む。
４）第４工程では、画素電極の欠損部から露出した部分を含むＴＦＴパネルの表面の一部（以下「露出表面」とも称する）にレーザ光を照射し、露出表面を粗面化する。ここで「ＴＦＴパネルの表面にレーザ光を照射する」とは露出表面に焦点を合わせてレーザ光を照射することを意味する。
照射するレーザ光を発するレーザ光源は、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、レーザ光の波長を、基本波長である１，０６４ｎｍ、第二高調波である５３２ｎｍ、第三高調波である３５５ｎｍ、第四高調波である２６６ｎｍから選択することができる。
ＴＦＴパネルの表面に照射するレーザ光の波長は、５３２ｎｍ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。つまりＮｄ：ＹＡＧレーザであれば、第三高調波または第四高調波を用いればよい。波長が４００ｎｍ以下のレーザ光は、ＴＦＴパネルの表面を構成する平坦化膜に吸収されやすく、高いエネルギ効率でＴＦＴパネルの表面を粗面化できるからである。
照射するレーザのエネルギ（レーザの照射エネルギ密度）は、ＴＦＴパネルの表面を粗面化できる程度にすればよい。レーザ光のエネルギは、ＴＦＴパネルの表面を構成する平坦化膜の材料や厚さなどによって選択される。
例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを用いて、ＴＦＴパネルの表面（平坦化膜の材料：ポジ型の感光性樹脂、平坦化膜の厚さ：５μｍ）を粗面化する場合、レーザ光の波長を第三高調波（３５５ｎｍ）とし、レーザの照射エネルギ密度を、０．３５Ｊ／ｃｍ２以上とすることが好ましい。
このように、画素電極の欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面を粗面化（以下単に「欠損部を粗面化」とも称する）することで、欠損部における輝度の低下を抑制することができる。欠損部を粗面化することと、欠損部における輝度の低下を抑制することとの関係については、「２．本発明の有機ＥＬパネル」において詳細に説明する。
また、本発明では、検出された全ての欠損部を粗面化するのではなく、選択された欠損部のみを粗面化してもよい。選択された欠損部のみを粗面化する場合、本発明の有機ＥＬパネルの製造方法は、第３工程と第４工程との間に、ａ）欠損部を選択する基準を決定するａ工程と、ｂ）検出された欠損部から基準に適合した欠損部を選択するｂ工程と、を有する。
ａ工程では、欠損部を選択する基準を決定する。ここで、「欠損部を選択する基準」とは、欠損部の縁から最も離れた欠損部内の点と、欠損部の縁との間隔（以下「最大間隔」とも称する）を意味する。そして「欠損部を選択する基準」は、求められる欠損部における輝度によって変動する。
図２は、欠損部内のある点における輝度（縦軸）と、当該点と欠損部の縁（発光領域と欠損部との境界）との間隔（横軸）との関係の一例を示したグラフである。欠損部内の点における輝度は、発光領域の輝度（１００％）に対する割合で示されている。図２に示されるように、欠損部内のある点における輝度は、欠損部の縁から離れるに従って減少する。具体的には、欠損部が粗面化された状態では、欠損部の縁から２．５μｍ離れた点は、８０％の輝度を有し、欠損部の縁から１０μｍ離れた点は、５０％の輝度を有する。また、欠損部が粗面化されていない状態では、欠損部の縁から０．５μｍ離れた点は、８０％の輝度を有し、欠損部の縁から２μｍ離れた点は、５０％の輝度を有する。
このため、例えば、求められる欠陥部における輝度が発光領域の輝度の５０％以上である場合、「欠損部を選択する基準」を２〜１０μｍに設定すればよい。最大間隔が１０μｍ以下の欠損部を粗面化することで、欠陥部における輝度を発光領域の輝度の５０％以上に保持できる。さらに最大間隔が２μｍ未満であれば、粗面化をしなくとも、欠陥部の輝度が発光領域の輝度の５０％以下となることがない。一方で、最大間隔が１０μｍ超の欠損部については、粗面化をしたとしても欠陥部の輝度を発光領域の輝度の５０％以上とすることができない。このため、最大間隔が１０μｍ超の欠損部については、欠陥部の輝度を発光領域の輝度の５０％以上とする場合には、従来の技術のように、欠損部に新たな電極材料膜を形成し、欠陥部を修復することが好ましい。
また、求められる欠陥部における輝度が発光領域の輝度の８０％以上である場合、「欠損部を選択する基準」を０．５〜２．５μｍに設定すればよい。最大間隔が２．５μｍ以下の欠損部を粗面化することで、欠陥部における輝度を発光領域の輝度の８０％以上に保持できる。さらに最大間隔が０．５μｍ未満であれば、粗面化をしなくとも、欠陥部の輝度が発光領域の輝度の８０％以下となることがない。一方で、最大間隔が２．５μｍ超の欠損部については、粗面化をしたとしても欠陥部の輝度を発光領域の輝度の８０％以上とすることができない。このため最大間隔が２．５μｍ超の欠損部については、欠陥部の輝度を発光領域の輝度の８０％以上とする場合には、従来の技術のように、欠損部に新たな電極材料膜を形成し、欠陥部を修復することが好ましい。
前述したように、「欠損部を選択する基準」は、欠損部の縁からの距離と、ＴＦＴパネルの表面の粗面化前後の輝度との関係から決めることができる。この関係は、例えば後述するＴＦＴパネルのモデルを用い、所望の程度の粗面化を前記モデルの表面に施すことによって、実験的に求めることができる。
５）第５工程では、画素電極上および画素電極の欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面上に有機機能層を形成する。有機ＥＬ素子における有機層は、蒸着法で形成されても、塗布法で形成されてもよい。有機ＥＬパネルの大画面化の観点からは、有機機能層を塗布法で形成することが好ましい。有機機能層を塗布法で形成するには、有機機能層の材料および有機溶媒を含むインクを、インクジェット、ディスペンサ、ノズルコート、スピンコート、凹版印刷、凸版印刷などで塗布し、乾燥させればよい。
６）第６工程では、有機機能層上に対向電極を形成する。対向電極は例えばスパッタリングによって形成される。
このように、本発明では、従来のように欠損部に新たに電極材料膜を形成することなく、欠陥部における輝度の低下を抑制することができる。このため、本発明によれば低コストで有機ＥＬ素子の輝度の低下を抑制することができる。
２．本発明の有機ＥＬパネル
本発明の有機ＥＬパネルは、上述した本発明の有機ＥＬパネルの製造方法によって製造された有機ＥＬパネルである。本発明の有機ＥＬパネルは、トップエミッション型かつアクティブマトリクス型であり、ＴＦＴパネルと、ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子とを有する。
本発明の有機ＥＬパネルは、上述した本発明の有機ＥＬパネルの製造方法によって製造された有機ＥＬパネルである。本発明の有機ＥＬパネルは、トップエミッション型かつアクティブマトリクス型であり、ＴＦＴパネルと、ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子とを有する。
ＴＦＴパネルは、ＴＦＴパネルは、基板と基板上にマトリクス状に配置された薄膜トランジスタ（以下単に「ＴＦＴ」とも称する）と、ＴＦＴを覆うように基板上に配置された平坦化膜とを有する。
基板の材料の例には、シリコン・カーバイト（ＳｉＣ）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ガラス、シリコン、ゲルマニウムウェーハーなどが含まれる。
各ＴＦＴは、ソース電極およびドレイン電極と、ソース電極とドレイン電極とを接続する半導体層からなるチャネルと、チャネルを制御するゲート電極と、ゲート電極をソース電極およびドレイン電極とから絶縁するゲート絶縁膜と、を有する。
平坦化膜の材料は絶縁性であり、コンタクトホールなどのパターンを形成できるものであれば特に限定されないが、例えば、アクリルやポリイミドなどである。
有機ＥＬ素子は、ＴＦＴパネルの表面上に配置された画素電極と、画素電極上に配置された有機機能層と、有機機能層上に配置された対向電極を有する。また、有機ＥＬ素子は有機機能層を規定するためのバンクを有していてもよい。
画素電極は、導電性の部材である。画素電極は通常、陽極として機能するが陰極として機能してもよい。また、画素電極は光反射性を有することが好ましい。このような画素電極の材料の例には、ＡＰＣ合金（銀、パラジウム、銅の合金）やＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）などが含まれる。また画素電極は、ＴＦＴパネルの平坦化膜に設けられたコンタクトホールを通してＴＦＴのドレイン電極またはソース電極に接続されていてもよい。
有機機能層は、有機発光材料を含む有機発光層を有する。有機発光層に含まれる有機発光材料は塗布法で形成することができる高分子有機発光材料であることが好ましい。高分子有機発光材料の例には、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリアセチレンおよびその誘導体、ポリフェニレンおよびその誘導体、ポリパラフェニレンエチレンおよびその誘導体、ポリ３−ヘキシルチオフェンおよびその誘導体、ポリフルオレンおよびその誘導体などが含まれる。
また有機発光層は、有機ＥＬ素子の配置位置によって、赤、緑または青のいずれかの光を発する。有機層は、さらに正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層などを有していてもよい。
バンクは有機層を規定するための絶縁性の障壁である。バンクは、感光性材料であるレジスト材料を、露光、現像により、パターニングすることで形成したものであってもよい。
対向電極は、有機機能層上に配置される導電性の導電性の部材である。対向電極は、通常陰極として機能するが陽極として機能してもよい。また、対向電極は光透過性を有することが好ましい。このような対向電極の材料の例には、ＩＴＯやＩＺＯなどが含まれる。対向電極の厚さは約１００ｎｍである。
本発明では、画素電極の欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面が粗面化されていることを特徴とする。露出表面の粗面化の程度は、前記露出表面において、光散乱によるＴＦＴパネルの光透過性（又は輝度）の低下が生じる範囲であれば特に限定されない。粗面化された前記露出表面の算術平均粗さは、０．２５μｍ以上であることが好ましく、前記平坦化膜の厚さよりも小さいことが好ましい。粗面化された前記露出表面の算術平均粗さは、通常の表面粗さ測定器を用いて測定することが可能である。
このように本発明では、画素電極の欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面が粗面化されているので、非発光領域である欠陥部における輝度の低下が抑制される。以下、欠損部が粗面化されていることと、欠陥部における輝度の低下が抑制されることとの関係について図面を参照しながら説明する。
図３は、厚さ０．７ｍｍのガラス基板と、ガラス基板上に配置された厚さ５μｍの樹脂膜とを有するＴＦＴパネルのモデルの、粗面化前と粗面化後の光透過率を示す。ＴＦＴパネルのモデルの樹脂表面を粗面化するために照射したレーザ光の波長は３５５ｎｍであり、エネルギ密度は０．３５Ｊ／ｃｍ２であった。そして、ＴＦＴパネルの樹脂表面から様々な波長の光を照射し、ガラス基板側から透過した光を測定することで、作製したＴＦＴパネルの光透過率を測定した。
図３に示されるように、ＴＦＴパネルの表面を粗面化した場合、例えば波長が５００ｎｍ〜８００ｎｍの光の透過率を約１０％抑制することができた。このように、樹脂表面が粗面化されたＴＦＴパネルの光透過率が低下したことは、その分樹脂表面が粗面化されたＴＦＴパネルの反射率が上昇したことを示唆する。
図３に示されるように、ＴＦＴパネルの表面を粗面化した場合、例えば波長が５００ｎｍ〜８００ｎｍの光の透過率を約１０％抑制することができた。このように、樹脂表面が粗面化されたＴＦＴパネルの光透過率が低下したことは、その分樹脂表面が粗面化されたＴＦＴパネルの反射率が上昇したことを示唆する。
このように、表面が粗面化されたＴＦＴパネルは、低い光透過率を有する。以下、ＴＦＴパネルの光透過率が低いことと、欠陥部における輝度の低下が抑制されることとの関係について説明する。
図４は、画素電極１２０の欠損部１２１を有する有機ＥＬ素子を示す。有機ＥＬ素子１００は、ＴＦＴパネル１１０、画素電極１２０、有機機能層１３０、対向電極１４０および封止層１５０を有する。有機ＥＬ素子１００では、画素電極１２０の一部が欠損した欠損部１２１が形成されている。欠損部１２１からはＴＦＴパネル１１０の表面が露出している。そして、欠損部１２１から露出したＴＦＴパネル１１０の表面１１１は、粗面化されている。
上述のように欠損部１２１は非発光領域（欠陥部）なので、欠損部１２１上の有機機能層１３０は光を発しない。しかし、欠損部１２１の周囲の有機機能層１３０から発せられた光が、欠損部１２１の領域にも拡散する。このため、非発光領域である欠損部１２１からも光を取り出すことができる。また、上述のように表面１１１が粗面化されたＴＦＴパネル１１０の光透過度は低いので、表面１１１が粗面化されている欠損部１２１に拡散した光は、ＴＦＴパネル１１０を透過しにくい。このため、欠損部１２１に拡散した光の大部分は、ＴＦＴパネル１１０を透過せず、対向電極１４０側から取り出される。このように本発明によれば、欠損部１２１が非発光領域であっても、欠損部１２１から光を取り出すことができ、欠損部１２１における輝度の低下を抑制することができる。
一方、図５に示されるように、欠損部１２１から露出したＴＦＴパネルの表面１１１が粗面化されていない場合、ＴＦＴパネルの光透過度は高い。このため、周辺の有機機能層１３０から欠損部１２１に拡散した光は、ＴＦＴパネル１１０を透過し、逃げ出しやすい。このため、ＴＦＴパネルの表面１１１が粗面化されていない場合、ＴＦＴパネルを透過した光の分だけ、対向電極１４０側から取り出される光が減少し、輝度が低下する。
以下、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法について、図面を参照しながら説明する。また、以下の説明では、欠損部を検出する第３工程後の本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法について、説明する。
図６は、第３工程（画素電極の欠損部を検出する工程）によって検出された欠損部を有する画素電極の斜視図である。図７Ａは図６に示された画素電極の一点鎖線ＡＡによる断面図である。
図６および図７Ａに示されるように、画素電極の欠損部からはＴＦＴパネル１１０の表面１１１が露出している。またＴＦＴパネルは、ＴＦＴが配置された基板１１３と、ＴＦＴを覆うように基板上に配置された平坦化膜１１５とを有する。
図７Ｂは、本発明の第４工程（レーザ照射工程）を示した図である。図７Ｂに示されるように、第３工程では、欠損部１２１から露出した表面１１１に、レーザ光１７０を照射する。
レーザ光１７０を照射することで欠損部１２１から露出したＴＦＴパネルの表面が粗面化される（図７Ｃ）。
図７Ｄは、本発明の第５工程を示す。図７Ｄに示されるように第５工程では、有機機能層１３０の材料液を塗布することで画素電極１２０および表面１１１上に有機機能層１３０を形成する。
図７Ｅは、本発明の第６工程を示す。図７Ｅに示されるように第６工程では、有機機能層１３０上に、例えばスパッタリングなどで、対向電極１４０を形成する。
本出願は、２０１１年３月２日出願の特願２０１１−０４５０１４に基づく優先権を主張する。当該出願明細書に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
本発明の有機ＥＬパネルの製造方法によれば、画素電極の欠損部を修復することなく欠陥部における輝度の低下を抑制することができる。これにより有機ＥＬパネルの不良低減や品質向上を図ることができる。
１００ 有機ＥＬ素子
１１０ ＴＦＴパネル
１１１ 欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面
１１３ 基板
１１５ 平坦化膜
１２０ 画素電極
１２１ 欠損部
１３０ 有機機能層
１４０ 対向電極
１５０ 封止膜
１７０ レーザ光
１１０ ＴＦＴパネル
１１１ 欠損部から露出したＴＦＴパネルの表面
１１３ 基板
１１５ 平坦化膜
１２０ 画素電極
１２１ 欠損部
１３０ 有機機能層
１４０ 対向電極
１５０ 封止膜
１７０ レーザ光
すなわち、本発明の第１は、以下に示す有機ＥＬパネルの製造方法に関する。
［１］前記ＴＦＴパネルを準備する工程と、前記ＴＦＴパネルの表面上に画素電極をパターニングする工程と、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した前記画素電極の欠損部を検出する工程と、前記画素電極の欠損部から露出した部分を含む前記ＴＦＴパネルの表面の一部分にレーザ光を照射し、前記ＴＦＴパネルの表面の一部分を粗面化する工程と、前記画素電極上および前記ＴＦＴパネルの粗面化された部分の表面上に有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に対向電極を形成する工程と、を有する有機ＥＬパネルの製造方法。
［２］前記レーザ光の波長は、４００ｎｍ以下である、［１］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
［３］前記欠損部を選択する基準を決定する工程と、検出された前記欠損部から前記基準に適合した欠損部を選択する工程と、をさらに有し、前記レーザ光は、前記選択された欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面に照射される、［１］または［２］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
［１］前記ＴＦＴパネルを準備する工程と、前記ＴＦＴパネルの表面上に画素電極をパターニングする工程と、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した前記画素電極の欠損部を検出する工程と、前記画素電極の欠損部から露出した部分を含む前記ＴＦＴパネルの表面の一部分にレーザ光を照射し、前記ＴＦＴパネルの表面の一部分を粗面化する工程と、前記画素電極上および前記ＴＦＴパネルの粗面化された部分の表面上に有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に対向電極を形成する工程と、を有する有機ＥＬパネルの製造方法。
［２］前記レーザ光の波長は、４００ｎｍ以下である、［１］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
［３］前記欠損部を選択する基準を決定する工程と、検出された前記欠損部から前記基準に適合した欠損部を選択する工程と、をさらに有し、前記レーザ光は、前記選択された欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面に照射される、［１］または［２］に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
本発明の第２は、以下に示す有機ＥＬパネルに関する。
［４］ＴＦＴパネルと、前記ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置され、かつ前記ＴＦＴパネルの表面上に配置された画素電極、前記画素電極上に配置された有機機能層および前記有機機能層上に配置された対向電極を有する有機ＥＬ素子と、を有する有機ＥＬパネルであって、少なくとも１つの前記有機ＥＬ素子の画素電極は、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した欠損部を有し、前記欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面は、粗面化されており、前記有機機能層は、前記ＴＦＴパネルの粗面化された部分上に配置される、有機ＥＬパネル。
［５］前記粗面化された前記ＴＦＴパネルの表面の算術平均粗さは、０．２５μｍ以上である、［４］に記載の有機ＥＬパネル。
［６］前記ＴＦＴパネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置されたＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆うように前記基板上に配置された平坦化膜と、を有し、前記平坦化膜は、前記ＴＦＴパネルの表面を構成する、［４］または［５］に記載の有機ＥＬパネル。
［７］前記平坦化膜は、感光性樹脂の硬化物からなる、［６］に記載の有機ＥＬパネル。
［４］ＴＦＴパネルと、前記ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置され、かつ前記ＴＦＴパネルの表面上に配置された画素電極、前記画素電極上に配置された有機機能層および前記有機機能層上に配置された対向電極を有する有機ＥＬ素子と、を有する有機ＥＬパネルであって、少なくとも１つの前記有機ＥＬ素子の画素電極は、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した欠損部を有し、前記欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面は、粗面化されており、前記有機機能層は、前記ＴＦＴパネルの粗面化された部分上に配置される、有機ＥＬパネル。
［５］前記粗面化された前記ＴＦＴパネルの表面の算術平均粗さは、０．２５μｍ以上である、［４］に記載の有機ＥＬパネル。
［６］前記ＴＦＴパネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置されたＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆うように前記基板上に配置された平坦化膜と、を有し、前記平坦化膜は、前記ＴＦＴパネルの表面を構成する、［４］または［５］に記載の有機ＥＬパネル。
［７］前記平坦化膜は、感光性樹脂の硬化物からなる、［６］に記載の有機ＥＬパネル。
Claims (7)
- ＴＦＴパネルを準備する工程と、
前記ＴＦＴパネルの表面上に前記画素電極をパターニングする工程と、
前記ＴＦＴパネルの表面が露出した前記画素電極の欠損部を検出する工程と、
前記画素電極の欠損部から露出した部分を含む前記ＴＦＴパネルの表面の一部分にレーザ光を照射し、前記ＴＦＴパネルの表面の一部分を粗面化する工程と、
前記画素電極上および前記画素電極の欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面上に有機機能層を形成する工程と、
前記有機機能層上に対向電極を形成する工程と、を有する有機ＥＬパネルの製造方法。 - 前記レーザ光の波長は、４００ｎｍ以下である、請求項１に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
- 前記欠損部を選択する基準を決定する工程と、
検出された前記欠損部から前記基準に適合した欠損部を選択する工程と、をさらに有し、
前記レーザ光は、前記選択された欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面に照射される、請求項１に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。 - ＴＦＴパネルと、前記ＴＦＴパネルの表面上にマトリクス状に配置され、かつ前記ＴＦＴパネルの表面上に配置された画素電極、前記画素電極上に配置された有機機能層および前記有機機能層上に配置された対向電極を有する有機ＥＬ素子と、を有する有機ＥＬパネルであって、
少なくとも１つの前記有機ＥＬ素子の画素電極は、前記ＴＦＴパネルの表面が露出した欠損部を有し、
前記欠損部から露出した前記ＴＦＴパネルの表面は、粗面化されている、有機ＥＬパネル。 - 前記粗面化された前記ＴＦＴパネルの表面の算術平均粗さは、０．２５μｍ以上である、請求項４に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記ＴＦＴパネルは、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置されたＴＦＴと、前記ＴＦＴを覆うように前記基板上に配置された平坦化膜と、を有し、
前記平坦化膜は、前記ＴＦＴパネルの表面を構成する、請求項４に記載の有機パネル。 - 前記平坦化膜は、感光性樹脂の硬化物からなる、請求項６に記載の有機ＥＬパネル。
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