KR101244474B1

KR101244474B1 - 필터부착 유기 ｅｌ 디바이스 및 그 리페어 방법

Info

Publication number: KR101244474B1
Application number: KR1020107020548A
Authority: KR
Inventors: 노리유키 스즈키; 신스케 고마츠; 아키히사 나카하시
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2013-03-18
Also published as: EP2373122A1; CN102047756B; WO2010061591A1; JPWO2010061591A1; US20110037377A1; CN102047756A; JP5111617B2; EP2373122A4; US8337267B2; KR20100117670A

Abstract

필터의 종별마다의 누설 광의 검출 시의 누설 광의 투과 조건과, 리페어에 이용되는 레이저광의 투과 조건의 조건 변동을 적게 할 수 있는, 필터부착 유기 EL 디바이스 및 그 리페어 방법을 제공한다. 필터부착 유기 EL 디바이스는, 광을 외부에 취출하는 측의 제1전극과, 상기 제1전극에 대하여 대향해서 배치된 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이에 배치된 EL층과, 상기 제1전극의 양면 중, 상기 EL층이 설치된 면과 반대측 면에 설치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 특정 파장범위의 광을 투과시키는 필터와, 상기 필터와 상기 EL층의 사이에 배치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 상기 특정 파장범위의 광의 투과율이 400∼700㎚의 파장의 광의 투과율보다도 낮고, 상기 특정 파장범위의 광을 흡수하는 특정 파장 흡수막을 구비한다.

Description

필터부착 유기 ＥＬ 디바이스 및 그 리페어 방법{ORGANIC EL DEVICE WITH FILTER AND METHOD OF REPAIRING SAME}

본 발명은, 유기 EL 소자로 이루어지는 필터부착 유기 EL 디바이스 및 그 리페어 방법에 관한 것이다.

최근, 표시장치로서 유기 EL 디스플레이가 유용시되고 있다. 유기 EL 디스플레이는 저(低)전압 구동, 자발광(自發光), 고속 응답 등의 특징을 갖는 유기 EL 소자로 형성된다. 이 유기 EL 디스플레이는 자발광형이기 때문에, 액정 디스플레이에서 필요로 하는 백라이트(backlight)가 불필요해서, 제품의 박형화, 저(低)소비전력화, 저비용화 등이 가능하다고 여겨지고 있다.

여기서, 유기 EL 디스플레이의 구조를 간단히 설명한다.

도 6은, 종래의 유기 EL 디스플레이의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 도 6에 있어서, 유리 기판(1) 위에, 양극(2), EL층(3), 음극(4)의 순으로 각 요소가 형성되어 있다. EL층(3)은, 전압 인가, 혹은 자외선 등의 외부 에너지가 공급되면 발광하는 기능을 가진 유기 화합물을 포함한다. 그리고 외부 에너지가 공급됨으로써, 적색, 녹색, 및 청색 중의 어느 하나의 발광색으로 발광한다. 또한, 여기에 추가하여, 디스플레이로서의 발색성을 높이기 위해서, 컬러필터(5)를 사용할 경우도 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이 하여, 유기 EL 디스플레이(6)가 구성된다.

이어서, 이 유기 EL 디스플레이(6)의 발광에 대해서 설명한다. 2개의 전극 사이(양극(2)과 음극(4)의 사이)에 직류 전압을 인가하면, EL층(3)에 정공(7)과 전자(8)가 공급된다. EL층(3)에서 정공(7)과 전자(8)가 결합을 일으켜서 발생하는 에너지에 의해 EL층(3)에 포함되는 유기 화합물의 전자가 여기(勵起)되고, 여기된 전자가 기저(基底) 상태가 될 때에 외부에 에너지를 광으로서 방출함으로써 EL층(3)은 발광한다. 이 때문에, EL층(3)의 균일한 발광을 실행하기 위해서는, 정공(7)과 전자(8)가 EL층(3)에 균등하게 공급되는 것이 필요하다.

이 양극(2)과 음극(4)의 간격 L은 약 1㎛로 매우 좁고, 미세한 구조로 되어 있다. 그 때문에, 전극(양극(2)이나 음극(4))의 두께의 불균일성이 있을 경우나 이물(異物)(9)이 전극 사이에 끼워졌을 경우에, 유기 EL 디스플레이(6)의 제조 과정에 있어서, EL층(3)의 막 두께가 불균일해지는 개소가 발생하기도 한다. 이 경우, EL층(3)의 막 두께가 얇은 부분은 전기 저항이 낮아지기 때문에, 정공(7)과 전자(8)가 적극적으로 공급되어서 누전되고, EL층(3)의 발광이 불균일해져, 불균일 화소가 된다.

또한, 이물(9)이 클 경우에는, 이물(9)의 걸림 등에 의해 양극(2)과 음극(4)이 완전히 도통(단락)하고, EL층(3)에 있어서 정공(7)과 전자(8)의 결합이 일어나지 않게 되어서 EL층(3)의 발광이 일어나지 않아, 불점등 화소(이하, 점멸(滅点)이라고 부른다.)가 된다.

불균일 화소나 점멸이 유기 EL 디스플레이(6) 내에서 다수 발생하면, 디스플레이로서의 화질이나 표시품질이 현저하게 낮아지기 때문에, 제품으로서 출하할 수 없다. 그 때문에, 불균일 발광 화소나 점멸을 발견해서 리페어할 필요가 있다. 이 리페어 방법으로서는, 우선, 유기 EL 디스플레이에 역(逆)바이어스 전압을 인가했을 때에 발생하는 미약(微弱) 누설 광을 검출하고, 이어서, 그것들의 주변의 전극을 달구어 끊어내는 방법이 있다.

이러한 역바이어스 전압을 인가해서 발생한 미약 누설 광을, 컬러필터를 통해서 검출하는 경우에 대해서, 도 7을 이용해서 설명한다.

도 7은, 종래의 컬러필터를 통한 미약 누설 광 검출의 개념도이다. 도 7에 있어서, 유리 기판(1) 위의 양극(2)과 음극(4)에, 전원(10)으로 역바이어스 전압을 인가했을 경우, 전류 누설 발생 개소(11)로부터 누설 광(12)이 발생한다. 이 누설 광(12)은, 컬러필터(5)를 통과한 후에, 미약 광 검출 카메라(13)로 검출된다. 컬러필터부착의 유기 EL 디스플레이(6)의 누설 광의 검출은 적색, 녹색, 청색의 각 컬러필터를 통한 화소(이하, 적색 필터 화소, 녹색 필터 화소, 청색 필터 화소라고 부른다.)에 대해서 실행된다.

이어서, 컬러필터에 의한 광투과 특성에 관해서, 상세하게 설명한다. 가령, 적색 필터 화소, 녹색 필터 화소, 청색 필터 화소의 각각에 대해서, 양극과 음극, EL층, 유리 기판, 전원이 동일하다고 한다. 또한, 동일한 역바이어스 전압을 인가했을 경우에, 적색 필터 화소, 녹색 필터 화소, 청색 필터 화소의 각각에 있어서의 전류 누설 발생 개소의 면적과 누설 광강도가, 각각의 화소에서 완전히 동일하다고 가정한다. 이 경우에도, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터에서는 광의 투과 특성이 다르기 때문에, 각각의 컬러필터를 통과한 누설 광에서는, 광강도나 스펙트럼이 달라진다.

여기서, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터의 투과 특성을 액정용 컬러필터의 사례로 설명한다.

도 8(a)는, 비특허문헌 1의 톱티컬(TOPTICAL)의 분광 투과 특성을 나타내는 그래프이고, 도 8(b)는, 비특허문헌 1의 톱티컬의 CIE 색도를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 9는, 비특허문헌 1의 컬러필터용 안료 분산형 레지스트의 분광 투과 특성을 나타내는 그래프이다.

도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 디스플레이용 컬러필터는, 투과시키는 파장 부근에 관해서는 스펙(spec)이 엄밀하지만, 그 이외의 부분에서는 특성이 제각각이다. EL층으로부터의 미약 발광은, 전류 누설에 의해 발생되기 때문에, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 근적외선 영역까지를 포함한 스펙트럼을 가지고 있다. 그 때문에, 파장이 긴 영역에서의 특성이 중요하다. 도 8(a), (b), 도 9에 있어서의 최대 파장 700㎚에서 비교하면, 도 8(a)의 톱티컬은, G(녹색)보다 B(청색)의 투과율이 크고, 도 9의 컬러필터용 안료 분산형 레지스트에서는, B(청색)보다 G(녹색)의 투과율이 크다. 또한 어느 쪽에서나, 파장 700㎚에서는 R(적색)의 투과율이 G(녹색) 및 B(청색)의 투과율보다도 커져 있다.

또한, 전술한 방법으로 검출한 불량 개소(불균일 화소, 점멸)를, 레이저를 이용해서 리페어할 때는, 컬러필터의 분광 투과 특성에 의해 영향을 받는다. 이것은, 불량 개소가 적색 필터 화소, 녹색 필터 화소, 청색 필터 화소 중의 어느 하나인가에 따라, 레이저를 조사(照射)했을 때의 투과 특성이 크게 달라지는 것에 기인한다. 예를 들면, 레이저의 파장이 YAG 2배파(532㎚)이었을 경우, 컬러필터의 투과 특성이 도 9의 특성이어도, R(적색)과 B(청색)보다 G(녹색)의 투과율이 커진다. 따라서, 도 8(a), (b)의 특성으로 설명하면, 녹색 컬러필터를 통과한 레이저의 강도는 강하지만, 적색 컬러필터를 통과한 레이저의 강도와 청색 컬러필터를 통과한 레이저의 강도는 낮아진다. 또한, 녹색 컬러필터는 레이저 흡수량이 적지만, 적색 컬러필터와 청색 컬러필터는 레이저 흡수량이 커진다.

JP

2006-323032

A

「'94 액정 디스플레이 주변 재료·케미컬스의 시장」, 주식회사 CMC, 1994년 6월 20일(제1쇄 발행)

그러나, 상기 종래 방법에서는, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터, 청색 컬러필터에서 광의 투과 특성이 다르기 때문에, 컬러필터의 종별마다 누설 광의 강도나 초점이 달라, 일괄적으로 고속 검사하는 것이 곤란하다. 그와 더불어, 필터 종별마다 리페어에 이용되는 레이저광의 투과 흡수량이 달라, 컬러필터의 종별마다 리페어 난이도가 변화된다.

그래서, 본 발명의 목적은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 필터의 종별마다의 누설 광의 검출 시의 누설 광의 투과 조건과, 리페어에 이용되는 레이저광의 투과 조건의 조건 변동을 적게 할 수 있는, 필터부착 유기 EL 디바이스 및 그 리페어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 필터부착 유기 EL 디바이스는, 광을 외부에 취출하는 측의 제1전극과,

상기 제1전극에 대하여 대향해서 배치된 제2전극과,

상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이에 배치된 EL층과,

상기 제1전극의 양면(兩面) 중, 상기 EL층이 설치된 면과 반대측 면에 설치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 특정 파장범위의 광을 투과시키는 필터와,

상기 필터와 상기 EL층의 사이에 배치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 상기 특정 파장범위의 광의 투과율이 400∼700㎚의 파장의 광의 투과율보다도 낮고, 상기 특정 파장범위의 광을 흡수하는 특정 파장 흡수막을 구비한다.

또한, 본 발명에 의한 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법은, 광을 외부에 취출하는 측의 제1전극과, 상기 제1전극에 대하여 대향해서 배치된 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이에 배치된 EL층과, 상기 제1전극의 양면 중, 상기 EL층이 설치된 면과 반대측 면에 설치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 특정 파장범위의 광을 투과시키는 필터와, 상기 필터와 상기 EL층의 사이에 배치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 상기 특정 파장범위의 광의 투과율이 400∼700㎚의 파장의 광의 투과율보다도 낮고, 상기 특정 파장범위의 광을 흡수하는 특정 파장 흡수막을 구비하는 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법에 있어서,

상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이에 전압을 인가해서 상기 EL층으로부터 발생하는 누설 광의 발생 개소를 검출하는 단계와,

검출한 상기 누설 광의 발생 개소에 대하여, 400∼700㎚의 범위 외의 파장이며, 상기 특정 파장 흡수막에서 400∼700㎚의 파장의 광의 투과율보다 투과율이 낮은 상기 특정 파장범위의 레이저광을 조사하여, 상기 누설 광의 발생 개소의 리페어를 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 컬러필터의 종별마다의 영향이 적은 누설 광 검출, 및 리페어 레이저 가공이 가능해진다.

도 1은 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 구성을 나타내는 개략 단면도.
도 2는 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 리페어 장치의 개략 구성도.
도 3은 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 리페어 방법의 흐름도.
도 4의 (a)는, 제1실시 형태에 있어서의 특정 파장범위가 1000㎚ 이상인 컬러필터의 투과 특성을 나타내는 그래프이고, (b)는, 제1실시 형태에 있어서의 특정 파장범위가 400㎚ 이하인 컬러필터의 투과 특성을 나타내는 그래프.
도 5는 제1실시 형태의 RGB 3화소의 구조의 개략 단면도.
도 6은 종래의 유기 EL 디스플레이의 구성을 나타내는 개략도.
도 7은 종래의 컬러필터를 통한 미약 누설 광 검출의 개념도.
도 8의 (a)는, 비특허문헌 1의 톱티컬의 분광 투과 특성을 나타내는 그래프이고, (b)는, 비특허문헌 1의 톱티컬의 CIE 색도를 나타내는 그래프.
도 9는 비특허문헌 1의 컬러필터용 안료 분산형 레지스트의 분광 투과 특성을 나타내는 그래프.

이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 유기 EL 디바이스 및 그 리페어 방법에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 또한 본 발명의 실시 형태의 설명에 있어서, 동일 구성에는 동일 부호를 첨부해서 설명을 생략한다.

(제1실시 형태)

<유기 EL 디스플레이>

도 1은, 본 발명의 제1실시 형태에 있어서의 유기 EL 디스플레이의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 도 1에 있어서, 이 유기 EL 디스플레이에서는, 유리 기판(1) 위에, 투명 전극인 양극(2), EL층(3), 반사 전극인 음극(4)의 순으로 각 요소가 형성되어 있다. EL층(3)은 전압 인가, 혹은 자외선 등의 외부 에너지가 공급되면 발광하는 기능을 갖는 유기 화합물을 포함한다. 그리고 EL층(3)은, 외부 에너지가 공급됨으로써, 적색, 녹색, 청색 중의 어느 하나의 발광색으로 발광한다. 이에 추가하여, 디스플레이로서의 발색성을 높이기 위해서 사용하고 있는 특정 파장 투과 컬러필터(14)를 구비하고 있다. 또한, 특정 파장 투과 컬러필터(14)와 음극(4)의 사이에, 특정 파장 흡수막(15)을 구비하고 있다. 이렇게 하여, 본 실시 형태의 유기 EL 디스플레이(16)가 구성된다.

본 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이에 있어서는, 특정 파장 흡수막(15)은 가시광(400㎚∼700㎚) 영역 외의 특정 파장범위의 투과율이 가시광의 파장(400㎚∼700㎚)의 투과율보다도 낮은 특성을 가진다. 또한, 특정 파장 흡수막은, 양극과 음극의 사이에 전압을 인가함으로써 EL층으로부터 발생하는 누설 광을 투과시킨다. 예를 들면, 누설 광은, 파장 700㎚ 이상의 범위에도 미치므로, 파장 700㎚ 이상의 범위의 누설 광을 검출할 경우에는, 특정 파장 흡수막(15)은, 파장 700㎚ 이상의 누설 광을 투과시키는 특성을 갖는 것이 필요하게 된다. 이것에 의해 특정 파장 흡수막(15)을 통해서 누설 광을 투과시켜서 불량 개소를 검출할 수 있다. 그 후, 누설 광이 검출된 불량 개소의 특정 파장 흡수막(15)에 가시광 영역 외의 특정 파장범위의 레이저광을 조사함으로써, 특정 파장 흡수막(15)에서 레이저광을 흡수하여, 가열된 특정 파장 흡수막(15)의 주변에 대해서 리페어를 실행할 수 있다.

전술한 각각의 구성은, 본 실시 형태의 유기 EL 디스플레이(16)에서 이용되는 적색 필터 화소(R), 녹색 필터 화소(G), 청색 필터 화소(B)에 대응해서 3종류 존재한다. 구체적으로는, 적색 필터 화소(R)에 대해서는, 양극(적색 필터 화소)(2R), EL층(적색 필터 화소)(3R), 음극(적색 필터 화소)(4R), 특정 파장 투과 컬러필터(적색 필터 화소)(14R), 특정 파장 흡수막(적색 필터 화소)(15R)이 존재한다. 또한, 녹색 필터 화소(G)에 대해서는, 양극(녹색 필터 화소)(2G), EL층(녹색 필터 화소)(3G), 음극(녹색 필터 화소)(4G), 특정 파장 투과 컬러필터(녹색 필터 화소)(14G), 특정 파장 흡수막(녹색 필터 화소)(15G)이 존재한다. 또한, 청색 필터 화소(B)에 대해서는, 양극(청색 필터 화소)(2B), EL층(청색 필터 화소)(3B), 음극(청색 필터 화소)(4B), 특정 파장 투과 컬러필터(청색 필터 화소)(14B), 특정 파장 흡수막(청색 필터 화소)(15B)이 존재한다.

본 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이에서는, 상기 특정 파장 흡수막(15)을 이용해서, 특정 파장 투과 컬러필터(14)의 종별마다의 영향이 적은 누설 광 검출 및 리페어 레이저 가공을 가능하게 한다.

<리페어 장치>

이어서, 도 1의 유기 EL 디스플레이의 리페어 장치에 대해서, 도 2와 도 3을 이용해서 설명한다. 또한 여기에서의 유기 EL 디스플레이의 리페어에는, 불량 개소의 누설 광 검출과 리페어 레이저 가공을 포함한다.

도 2는, 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 리페어 장치의 개략 구성도이다. 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 리페어 장치는, 이동 기구(17), 전압 인가수단(18), 파장 700㎚ 이상의 광선 검출수단(19), 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)을 구비한다. 도 2에 있어서, 특정 파장 투과 컬러필터를 부착한 유기 EL 디스플레이(16)는, 이동 기구(17)에 탑재되어, 이동 기구(17) 위를 이동한다. 전압 인가수단(18)에 의해 유기 EL 디스플레이(16)에 전압을 인가한다. 파장 700㎚ 이상의 광선 검출수단(19)에 의해 파장 700㎚ 이상의 광선을 검출한다. 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)에 의해 가시광의 파장(400∼700㎚) 이외의 파장의 레이저를 조사한다.

도 3은, 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 리페어 방법의 흐름도이다.

(a) 도 3에 있어서, 우선, 유기 EL 디스플레이(16)에 대하여 전압 인가수단(18)으로부터 역바이어스 전압을 인가한다(단계 S1).

(b) 이어서, 역바이어스 전압을 인가함으로써 유기 EL 디스플레이(16)로부터 발생하는 700㎚ 이상의 파장의 누설 광을, 700㎚ 이상 파장 광선 검출수단(19)으로 검출한다(단계 S2).

(c) 이어서, 이동 기구(17)로 유기 EL 디스플레이(16)를 이동시키면서, 디스플레이의 전체 면에 대하여 단계 S2에서의 누설 광 검사를 실행하여, 누설 광의 발생 개소(즉, 불량 개소)를 조사(調査)하는 검사를 실행한다. 그리고 누설 광의 발생 개소를 특정할 수 있을 경우에는, 그 누설 광의 발생 개소가 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)의 레이저광의 광축(光軸) 위에 포개지도록, 이동 기구(17)를 이용해서 유기 EL 디스플레이(16)를 이동시킨다(단계 S3).

(d) 이어서, 그 누설 광 발생 개소에 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)으로부터 400∼700㎚의 범위 외의 특정 파장의 레이저광을 조사함으로써, 누설 광의 발생 개소의 리페어를 실행한다(단계 S4).

본 제1실시 형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 리페어 방법에 있어서는, 특정 파장 흡수막(15)으로서, 가시광(400㎚∼700㎚) 영역 외의 특정 파장범위의 투과율이 가시광의 파장(400㎚∼700㎚)의 투과율보다도 낮은 특성을 갖는 것을 이용하고 있다. 그 때문에, 가시광 영역 외의 특정 파장범위의 레이저광을 조사함으로써, 특정 파장 흡수막(15)에 있어서 레이저광을 흡수하여, 가열된 특정 파장 흡수막(15)의 주변에 대해서 리페어를 실행할 수 있다.

이때, 특정 파장 흡수막(15)이 1000㎚ 이상의 특정 파장범위의 근적외선 파장의 광을 흡수하는 막인 경우는, 리페어용의 레이저광의 파장에는, 예를 들면 1064㎚ 등의 근적외선 파장을 이용할 필요가 있다. 또한, 특정 파장 흡수막(15)이 400㎚ 이하의 특정 파장범위의 자외파장의 광을 흡수하는 막인 경우는, 예를 들면 355㎚나 266㎚ 등의 자외파장을 이용할 필요가 있다. 이러한 파장을 이용하는 이유에 대해서는 후술한다.

또한, 여기서 3가지 색(적색, 녹색, 청색)의 화소의 특정 파장 흡수막(15)의 특성이 700∼1000㎚의 파장범위에 모여 있을 경우에는, 파장 700㎚ 이상의 광선 검출수단(19)의 누설 광 검출의 파장영역을 700㎚ 이상의 범위 대신에 700∼1000㎚의 파장범위로 함으로써, 특정 파장 투과 컬러필터(14)의 색종별 차이에 영향을 주지 않는 누설 광 검출이 가능해진다. 또한, 하한값이 700㎚이지만, 특정 파장 투과 컬러필터(14)가 최저한 보증해야 할 장파장측의 최단파장으로 설정하고 있다. 또한 파장 700㎚ 이상의 광선 검출수단(19)의 검출파장 영역이 길면 길수록, 총량으로서의 누설 광량도 상승한다는 이점이 있다. 단, 파장 700㎚ 이상의 광선 검출수단(19)의 비용대비 성능비나, 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)과의 파장의 관계도 있으므로, 실제의 적용은 검출시간도 포함하여, 그것들의 밸런스를 고려한 구성으로 할 필요가 있다. 예를 들면, 700㎚ 미만의 파장을 흡수하여 저감시키는 광학 필터와 근적외선까지 감도가 있는 CCD 카메라와의 조합으로, 낮은 비용으로 파장 700㎚ 이상의 광선 검출수단(19)을 실현할 수 있다. 또한 장파장측의 감도 한계이지만, 통상의 CCD 카메라는 근적외 영역에서는 장파장일수록 감도가 낮으므로, CCD 카메라의 파장마다의 양자특성으로 결정된다.

<레이저광 조사에 의한 리페어 방법>

여기서, 레이저광 조사에 의한 리페어 방법에 대해서 설명한다.

리페어 시에는, 도 1에 있어서, 특정 파장 흡수막(15), 음극(4), EL층(3), 양극(2) 중의 어느 하나를 목표로, 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)로부터 레이저광을 조사한다. 이 경우, 특정 파장 흡수막(15)은, 조사되는 레이저광을 흡수하기 쉬운 특성을 가지고 있기 때문에, 특정 파장 흡수막(15)으로 특정 파장범위의 레이저광이 흡수되어, 특정 파장 흡수막(15)이 발열한다. 이 열을 이용해서, 음극(4)(패턴 1), 또는, 음극(4)과 EL층(3)(패턴 2), 또는, 음극(4)과 EL층(3)과 양극(2)(패턴 3) 중의 어느 하나의 조합을 가공한다. 이것에 의해 불량 개소를 리페어할 수 있다.

또한, 전술한 패턴 1∼3만이 가공되고 또한, 그 상하층은 가공되지 않도록 제어함으로써, 더욱 고정밀도한 리페어를 실행할 수 있다. 그 때문에, 레이저 가공 프로세스나 제조 장치의 파라미터 등을 적당히 조정하여, 특정 파장 흡수막(15)의 두께를 최적화해 두는 것이 바람직하다. 또한, 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)에 있어서의 레이저광의 펄스 폭, 파워, 파장, 특정 파장 흡수막(15)의 가공 특성 등의 인자에 근거해서 특정 파장 흡수막(15)의 두께의 최적값은 달라지지만, 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)에 있어서의 초점심도(焦點深度)는, 두께의 하나의 기준으로서 이용할 수 있다.

여기서, 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)의 집광수단이, 현미경용 대물 렌즈라고 한다. 대물 렌즈 단체(單體)의 초점심도를, 일반적인 공식인, ±(파장÷(2×대물 렌즈 개구수의 2제곱))으로 하고, 만일 개구수를 0.4로 하면, 파장 1064㎚에서는 ±3.3㎛, 파장 355㎚에서는 ±1.1㎛가 된다. 덧붙여 말하면, 유기 EL 디스플레이(16)에 있어서는, 양극(2)과 음극(4)의 거리 L은 약 1㎛ 레벨이 되어, 오더로서는 가까운 값이 된다. 이 양극(2)과 음극(4)의 거리와, 특정 파장 흡수막(15)의 두께를 더한 값이 전술한 (패턴 3)의 가공 두께 목표이며, 레이저광의 초점심도를 기준으로, 가시영역 외 파장 레이저 조사수단(20)으로부터의 레이저광의 펄스 폭, 파워, 파장, 특정 파장 흡수막(15)의 가공 특성 등도 가미하여, 관련지어 최적화를 도모함으로써, 더욱 고정밀도한 리페어를 실행할 수 있다.

<특정 파장 흡수막에 대해서>

여기서, 특정 파장 흡수막(15)에 대해서 상세하게 설명한다. 우선, 특정 파장 흡수막(15)의 특성을 설명하기 위해서, 파장마다의 투과 특성에 대해서 고찰한다.

도 4(a)는 제1실시 형태에 있어서의 특정 파장이 1000㎚ 이상인 컬러필터의 투과 특성을 나타내는 그래프이고, 도 4(b)는 제1실시 형태에 있어서의 특정 파장이 400㎚ 이하인 컬러필터의 투과 특성을 나타내는 그래프이다.

도 4(a)에 있어서, 각각의 선은, 근적외 투과의 적색 컬러필터 투과 파장특성(21), 근적외 투과의 녹색 컬러필터 투과 파장특성(22), 근적외 투과의 청색 컬러필터 투과 파장특성(23), 1000㎚ 이상의 특정 파장 흡수막의 투과 파장특성(24), 1064㎚의 YAG 기본파(25)를 나타낸다. 또한, 영역 A는 누설 광 검출 파장영역이고, 영역 B는 리페어 레이저 조사 파장영역이다.

도 4(b)에 있어서, 각각의 선은, 근적외 투과의 적색 컬러필터 투과 파장특성(26), 근적외 투과의 녹색 컬러필터 투과 파장특성(27), 근적외 투과의 청색 컬러필터 투과 파장특성(28), 자외파장의 특정 파장 흡수막의 투과 파장특성(29), 266㎚의 YAG 4배파(30), 355㎚의 YAG 3배파(31)를 나타낸다. 또한, 영역 C는 누설 광 검출 파장영역이고, 영역 D는 리페어 레이저 조사 파장영역이다.

본 실시 형태의 특정 파장 흡수막(15)으로서, 도 4(a)에 나타내는 1000㎚ 이상의 근적외선 파장을 흡수하는 막을 이용한다. 즉, 특정 파장 흡수막(적색 필터 화소)(15R), 특정 파장 흡수막(녹색 필터 화소)(15G), 특정 파장 흡수막(청색 필터 화소)(15B)이, 1000㎚ 이상의 근적외선 파장을 흡수하는 막을 이용한다.

본 실시 형태에 있어서, EL층(적색 필터 화소)(3R), EL층(녹색 필터 화소)(3G), EL층(청색 필터 화소)(3B)으로부터, 불량 화소가 있을 경우에 발생하는 누설 광에 대해서 생각하면, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 700∼1000㎚의 광은, 모든 색(적색, 녹색, 청색)에 있어서 특정 파장 투과 컬러필터(14), 특정 파장 흡수막(15)을 투과한다. 만일, 700∼1000㎚의 파장영역에 있어서 모든 색에서 투과율이 동일할 경우, 누설 광의 강도와 스펙트럼은 모든 색에 있어서 동일하게 된다.

1000㎚ 이상의 파장영역에서 생각하면, 예를 들면, 1064㎚의 YAG 기본파(25)에서는, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 근적외 투과의 컬러필터 투과 파장특성(21∼23)은 투과율이 높지만, 1000㎚ 이상 파장 흡수막의 투과 파장특성(24)(특정 파장 흡수막(15))의 투과율은 낮다.

한편, 특정 파장 흡수막(15)이 400㎚ 이하의 자외파장을 흡수하는 막인 경우에 대해서, 도 4(b)를 이용해서 설명한다.

우선, 불량 개소가 있을 경우에, EL층(3)으로부터 발생하는 누설 광 검출 시에는, 특정 파장 투과 컬러필터(14), 특정 파장 흡수막(15)은 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 700∼1000㎚의 광은 특정 파장 투과 컬러필터(14)의 전체 종별에서 투과한다. 만일 700∼1000㎚에서 특정 파장 투과 컬러필터(14)의 전체 종별에서 투과율이 모두 동일할 경우, 700∼1000㎚의 파장영역에 있어서, 누설 광의 강도와 스펙트럼은 동일하게 된다. 또한, 400㎚ 이상의 자외 파장영역에서는, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 YAG 3배파(31)와 YAG 4배파(30)에 대해서, 특정 파장 투과 컬러필터(14)에서는 투과율이 높지만, 특정 파장 흡수막(15)에서는 투과율이 낮아진다.

여기서, 특정 파장 투과 컬러필터(14), 특정 파장 흡수막(15)에 있어서, 「특정 파장의 광을 투과시킨다」라는 정의에 대해서 설명한다.

도 8 및 도 9를 이용해서, 실제 컬러필터의 투과율에 대해서 설명한다. 특정 파장 투과 컬러필터(14)가 최저한 보증해야 할 장파장측의 최단파장인 700㎚에서의 투과율을 본다. 여기에서는, 적색(R)은 투과율이 높고, 녹색(G)과 청색(B)은 투과율이 낮다. 도 8(a)의 그래프를 판독하면, 녹색(G), 청색(B) 모두 700㎚에서의 투과율은 10% 이하이고, 도 9의 그래프를 판독하면, 녹색(G), 청색(B) 모두 700㎚에서의 투과율은 15% 이하 정도인 것을 알 수 있다. 이들을 근거로 하여, 특정 파장 투과 컬러필터(14)와 특정 파장 흡수막(15)의 투과율의 곱이 15%보다 낮을 경우에, 투과율이 낮다고 하게 된다.

이에 반해 상기의 투과율에 대하여 우위차(優位差)를 가지고 초과하는 투과율을 가질 경우에는, 투과한다고 정의한다. 예를 들면, 700㎚에 있어서, 특정 파장 투과 컬러필터(14G)의 투과율이 50%이고, 특정 파장 흡수막(15G)의 투과율이 50%일 경우, 곱하면 25%가 된다. 단체에서의 투과율 50%는 충분히 투과하고 있다고 간주할 수도 있다는 것을 고려하면, 투과율 15%를 기준으로 하여, 2개의 필터의 곱으로 우위차를 가지고 초과하는 투과율의 값에 대해서, 「특정 파장을 투과한다」고 하는 정의는, 결코 비현실적인 정의가 아닌 것이라고 생각한다. 더 말하자면, 도 8과 도 9에 나타내는 컬러필터는 이 정의에 적합하지 않은 것은 말할 필요도 없다. 또한, 후술하는 레이저 조사 목적으로, 특정 파장 투과 컬러필터(14)와, 특정 파장 흡수막(15)의 투과율이 낮아지는 파장영역에 대해서는, 당연히, 투과율을 곱했을 때의 이 정의는 적합하지 않다.

여기서, 본 실시 형태의 구성에 있어서의 RGB의 3화소의 구조에 대해서 보충한다.

도 5는, 제1실시 형태의 RGB의 3화소의 구조의 개략 확대도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, RGB(적색, 녹색, 청색)의 각각에 대해서, 전술한 도 1에 나타낸 구조를 구비하고 있다. 여기에서는, 예를 들면 격벽 등의 구조에 대해서는, 간략화를 위해서 생략하고 있지만, 도 5에 나타내는 구조가 디스플레이 전체 면에 구성됨으로써, 본 실시 형태의 유기 EL 디스플레이(16)를 형성한다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 유기 EL 디바이스의 일례로서 유기 EL 디스플레이에 대해서 설명했는데, 본 발명은 필터를 부착한 유기 EL 디바이스에 적용 가능하다고 생각된다. 예를 들면, 음극, EL층, 투명 양극, 투명 기판으로 구성되고, 컬러필터를 갖는 유기 EL 부착 조명에도 적용 가능하다고 생각된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 특정 파장 흡수막(15)은, 음극(4)의 특정 파장 투과 컬러필터(14)측에 도포하는 등에 의해 형성할 수 있다.

또한, 여러 가지 조건에 대해서 검토할 필요가 있지만, 본 실시 형태에 있어서의 특정 파장 흡수막(15)을 음극(4)의 EL층(3)측에 설치하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 양극(2R, 2G, 2B), 및, 음극(4R, 4G, 4B)에 대해서 각각 부호를 첨부하여 설명했지만, 본 발명은, 양극끼리, 음극끼리가 하나의 구성에 의해 형성될 경우에도 이용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 특정 파장 투과 컬러필터(14)가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)인 경우에 대해서 설명했지만, 이것은 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로(yellow)이어도 좋다. 또한, 2종류 이상의 필터를 병합하여 이용해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 특정 파장 흡수막(15)은, 가시광 이외의 파장의 투과율이 가시광의 파장의 투과율보다도 낮은 것으로 했지만, 가시광 이외의 파장영역에 있어서, 양극 및 음극에 역바이어스 전압을 인가함으로써 발생한 누설 광 이외의 투과율을 0으로 할 수도 있다. 이 경우는, 가시광과 누설 광밖에 투과하지 않기 때문에, 유기 EL 디스플레이의 표시 품질이 저하할 가능성이 있지만, 더욱 고속으로 리페어를 실행하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는 역바이어스 전압을 인가해서 누설 광을 발광시켰지만, 정(正)바이어스 전압을 인가해도 누설 광을 발광시킬 수 있다. 그러나, 이 경우에 인가하는 것은, 각 색의 EL막이 본래의 색의 발광을 실행하지 않을 정도로 낮은 정바이어스 전압일 필요가 있다.

본 발명에 하면, 컬러필터 종별마다의 영향이 적은 누설 광 검출, 및 리페어 레이저 조사가 가능해지기 때문에, 고속이며 또한 고정밀도로 유기 EL막 불량을 검출하여 리페어를 실행할 경우에 적용할 수 있다.

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광을 외부에 취출하는 측의 제1전극과, 상기 제1전극에 대하여 대향해서 배치된 제2전극과, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이에 배치된 EL층과, 상기 제1전극의 양면 중, 상기 EL층이 설치된 면과 반대측 면에 설치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 특정 파장범위의 광을 투과시키는 필터와, 상기 필터와 상기 제1전극 사이 또는 상기 제1전극과 상기 EL층 사이에 배치되고, 400∼700㎚의 범위 외의 상기 특정 파장범위의 광의 투과율이 400∼700㎚의 파장의 광의 투과율보다도 낮고, 상기 특정 파장범위의 광을 흡수하는 특정 파장 흡수막을 구비하는 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법에 있어서,
상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이에 역바이어스 전압을 인가해서 상기 EL층으로부터 발생하는 누설 광의 발생 개소를 검출하는 단계와,
검출한 상기 누설 광의 발생 개소에서, 상기 특정 파장범위의 레이저광이 조사된 상기 특정 파장 흡수막이 발열함으로써, 상기 누설 광의 발생 개소의 리페어를 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 특정 파장 흡수막은, 상기 필터와 상기 제1전극의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 특정 파장 흡수막은, 상기 제1전극과 상기 EL층의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 특정 파장 흡수막은, 상기 제1전극의 상부 표면 또는 하부 표면에 도포된 막인 것을 특징으로 하는 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 특정 파장 흡수막은, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 사이에 역바이어스 전압을 인가함으로써 발생한 누설 광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 필터부착 유기 EL 디바이스의 리페어 방법.