WO2010092765A1

WO2010092765A1 - 有機ｅｌディスプレイの製造方法

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Publication number: WO2010092765A1
Application number: PCT/JP2010/000586
Authority: WO
Inventors: 宮澤和利; 栗屋豊
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2010-08-19
Also published as: CN102308670B; CN102308670A; US20110287682A1; US9111886B2; JP4664446B2; JPWO2010092765A1

Abstract

　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画素電極、前記画素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対向電極を含む、有機ＥＬディスプレイを製造する方法であって、有機層を規定するバンクを基板上に形成するステップと、前記バンクにより規定された領域に有機材料を含む溶液を塗布し、有機層を形成するステップと、前記有機層の形成不良部を検出するステップと、前記形成不良部を除去するステップと、前記形成不良部を除去した領域の周囲に、凹部または凸部を形成するステップと、前記形成不良部を除去した領域に、有機材料を含む溶液を再び塗布するステップと、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。

Description

有機ＥＬディスプレイの製造方法

　本発明は、有機ＥＬディスプレイを製造する方法に関する。

　近年、次世代のフラットディスプレイパネルとして、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。

　有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子は、基本的に、画素電極および対向電極と、画素電極および対向電極と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なる。有機ＥＬ素子の画素電極と対向電極との間に電圧を印加すると、画素電極からホール伝導性の薄膜にホールが注入され、対向電極から電子伝導性の薄膜に電子が注入され、発光層内でホールと電子とが結合して、発光層が発光する。

　有機ＥＬディスプレイの製造においては、有機層の積層膜の形成が重要である。この有機層の状態が、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。有機層の形成方法は、有機材料として低分子材料または高分子材料のどちらを選択するかによって大きく２つに分けられる。

　低分子材料を選択した場合、有機層の積層膜は一般的に真空蒸着法によって形成されうる。この方法では、まず、基板および低分子有機材料を真空チャンバ内にセットする。そして、チャンバ内を真空状態にした後、低分子有機材料を抵抗加熱により蒸発させて、基板に有機層を形成する。有機材料ごとに蒸着を繰り返すことで、有機層の積層膜を形成することができる。

　一方、高分子材料を選択した場合、有機層の積層膜は塗布法により形成されうる。インクジェット法などにより高分子有機材料を含む溶液を必要な箇所に塗布（印刷）し、乾燥させることで有機層を形成する。有機材料ごとに塗布および乾燥を繰り返すことで、有機層の積層膜を形成することができる（例えば特許文献１～５参照）。

　近年、大型のディスプレイが求められている。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。前述したように、有機層の形成方法は使用する有機材料によって２つに大別されるが、大型のディスプレイの製造については、塗布法のほうが真空蒸着法よりも有利である。以下、その理由を説明する。

　真空蒸着法により有機層を形成する場合は、発光層となる有機材料が発光色ごとに異なるため、発光色ごとに有機材料を蒸着しなければならない。有機材料を発光色ごとに適切な箇所に蒸着させるためには、蒸着しない箇所を金属マスクでマスクした状態で蒸着を行う。しかしながら、有機ＥＬディスプレイのサイズが大きくなるにつれて、金属マスクの精度や蒸着時の熱膨張による金属マスクの変形などの理由により精密なマスキングは困難となる。一方、塗布法により有機層を形成する場合は、金属マスクでマスクすることなく有機材料を含む溶液を適切な箇所に塗布することができる。このように、塗布法はマスキングが不要であることから、大型のディスプレイを製造する際の有機層の形成方法として有利である。

　有機層をインクジェット法などの塗布法で形成する場合、基板全面において均一な膜厚となるように溶液を塗布しなければならない。しかしながら、基板全面に均一な膜厚で塗布するのは困難な場合がある。例えばインクジェット法の場合、ノズルからの吐出の安定性やノズル詰まりなどによって、基板面内に均一な膜厚で溶液を塗布できない場合がある。また、塗布を行う下地に異物がある場合は、ノズルからの吐出が安定していても、吐出された溶液が所定の膜厚で均一に塗布されない可能性がある。このようなときに、基板面内の膜厚の均一性を確保できず、基板面内で膜厚ムラできてしまう。場合によっては、溶液が塗布されない部分が発生してしまう可能性もある。このように有機層に形成不良部が存在すると、ディスプレイを発光させたときに、輝度ムラが発生したり、非発光部が生じてしまったりする。結果として、有機ＥＬディスプレイの製造の歩留まりが低下してしまうことになる。

　上記問題を解決するため、有機層の形成不良部を修復する方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
　特許文献６には、インクジェット法で有機層を形成する場合における、有機層の形成不良部を修復する方法が開示されている。この方法では、有機層の形成不良部を検出し、検出された形成不良部に溶媒を提供して形成不良部を溶解させる。次いで、溶解させた領域に選択的に有機材料を含む溶液を塗布して、有機層を再度形成する。

　しかしながら、特許文献６の方法には、膜厚が周囲よりも厚くなるタイプの形成不良部（凸型の形成不良部；図３Ｃ参照）を修復することができないという問題がある。すなわち、特許文献６の方法により修復される形成不良部は、溶媒が周囲の正常な部分に広がらないように、周囲の正常な部分よりも薄くなければならない。

　また、特許文献６の方法には、再塗布する溶液の量を適切な量に制御することが困難であるという問題もある。すなわち、特許文献６の方法では、形成不良部のサイズが大きければ、再塗布する溶液の量は多くなり、形成不良部のサイズが小さければ、再塗布する溶液の量は少なくなる。このように、形成不良部のサイズにより再塗布する溶液の量が大きく変わるため、適切な量を適宜コントロールして溶液を塗布することが困難であり、形成不良部を完全には修復できない可能性がある。

　このような問題を解決した技術が、特許文献７に記載されている。特許文献７には、異物など混入した形成不良部を除去するステップと、形成不良部が除去された領域に有機材料を含む溶液を再塗布するステップと、を有する形成不良部の修復方法が記載されている。特許文献７に開示されたような修復方法によれば、形成不良部を除去するので、膜厚が周囲よりも厚くなるタイプの形成不良部も修復できる。
　また、特許文献７に開示されたような修復方法によれば、除去された有機層の量に応じて、再塗布する溶液の量を決めればよいので、再塗布する溶液の量をコントロールすることが可能となる。

特開２００３－２５７６５２号公報米国特許出願公開第２００２／０００１０２６号明細書米国特許出願公開第２００３／００５４１８６号明細書米国特許出願公開第２００４／０１９１４０８号明細書米国特許出願公開第２００８／０１０７８２３号明細書特開２００７－７３３１６号公報特開２００４－１１９２４３号公報

　しかしながら、特許文献７の方法では、有機材料を含む溶液を形成不良部が除去された領域に再塗布したときに、形成不良部以外の箇所にまで溶液が広がってしまうという問題があった。以下、図面を参照しながら特許文献７に記載された方法について説明する。

　図１Ａおよび図１Ｂは、特許文献７に記載された形成不良部の修復方法の一部を示す。図１Ａに示されるように、特許文献７では、異物などが混入した有機層の形成不良部をレーザ照射などによって除去し、有機層除去部１４０を形成する。

　そして、有機層除去部１４０に、有機材料を含む溶液１５０を再塗布し、有機層を再形成する（図１Ｂ）。所定の膜厚の有機層を再形成するには、多量の溶液１５０を有機層除去部１４０に塗布する必要がある。このため、溶液１５０が有機層除去部１４０から溢れ出し、有機層除去部１４０の周囲の正常な部分にまで広がってしまうことがある。特に形成不良部が小さく、有機層除去部１４０が小さい場合、溶液１５０の広がりが顕著となる。

　図２Ａおよび図２Ｂは、有機層除去部１４０に塗布された溶液１５０が有機層除去部１４０以外の領域にまで広がった様子を示す図である。図２Ａは斜視図であり、図２Ｂは、断面図である。図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、正常な有機層１１０の上に溶液１５０が広がってしまうと、有機層１１０の膜厚が不均一となる。有機層の膜厚が不均一となると、製品品質が悪化するとともに製造歩留まりが低下してしまう。

　本発明は、形成不良部を除去することで形成された有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布する場合であっても、溶液が有機層除去部以外に漏れ出さない、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。

　本発明者は、有機層除去部の周囲に凹部または凸部を設けることで、上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。

　すなわち、本発明は、以下の有機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画素電極、前記画素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対向電極を含む、有機ＥＬディスプレイを製造する方法であって、有機層を規定するバンクを基板上に形成するステップと、前記バンクにより規定された領域に有機材料を含む溶液を塗布し、有機層を形成するステップと、前記有機層の形成不良部を検出するステップと、前記形成不良部を除去するステップと、前記形成不良部を除去した領域の周囲に、凹部または凸部を形成するステップと、前記形成不良部を除去した領域に、有機材料を含む溶液を再び塗布するステップと、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［２］前記形成不良部は、レーザ照射により除去される、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［３］前記形成不良部を除去した領域に、インクジェット、ディスペンサまたは塗布針を用いて前記有機材料を含む溶液を再び塗布する、［１］または［２］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［４］前記形成不良部を除去した領域に、微小液滴転写装置を用いて前記有機材料を含む溶液を再び塗布する、［１］または［２］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［５］前記微小液滴転写装置は、前記有機材料を含む溶液を収容する溶液収容管と、前記溶液収容管を通過可能に設けられた転写ピンとを有し、前記転写ピンが前記溶液収容管を通って前記形成不良部を除去した領域に降下することによって、前記形成不良部を除去した領域に、前記有機材料を含む溶液を塗布し、前記形成不良部を除去した領域に、前記有機材料を含む溶液を塗布するとき、前記転写ピンは、前記有機層に接触しない、［４］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［６］前記転写ピンの先端は、平坦である、［５］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［７］前記凹部は溝である、［１］～［６］のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［８］前記凹部は穴である、［１］～［６］のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　［９］前記凸部は前記形成不良部を除去した領域の周囲に形成された隔壁である、［１］～［６］のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。

　本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、形成不良部を除去することで形成された有機層除去部の周囲に凹部または凸部を形成することで、有機層除去部に塗布された溶液の漏れ出しを抑制することができる。これにより、有機層除去部のみに適切な膜厚の有機層を再形成し、形成不良部を修復することができ、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。

従来の、形成不良部の修復方法を示す図である。従来の、形成不良部の修復方法を示す図である。図３Ａは正常に形成された有機層を示す斜視図であり、図３Ｂは凹型の形成不良部を示す斜視図であり、図３Ｃは凸型の形成不良部を示す斜視図であり、図３Ｄは異物が混入した形成不良部を示す斜視図である。レーザの波長と、エネルギ密度と、有機層の除去量との関係を調べた結果を示すグラフである。有機層除去部の斜視図である。実施の形態１における有機層除去部の斜視図である。実施の形態１の有機層除去部に有機材料を含む溶液を塗布する様子を示す図である。実施の形態２における有機層除去部の斜視図である。実施の形態３における有機層除去部の斜視図である。実施の形態４における有機層除去部の斜視図である。

　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。有機ＥＬ素子は、少なくとも基板上に配置された画素電極と、前記画素電極上に配置された有機層と、前記有機層上に配置された対向電極を有する。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。

　本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、１）有機層を規定するバンクを基板上に形成する第１ステップと、２）第１ステップで形成したバンクにより規定された領域に有機材料を含む溶液を塗布し、有機層を形成する第２ステップと、３）第２ステップで形成した有機層の形成不良部を検出する第３ステップと、４）第３ステップで検出した形成不良部を除去する第４ステップと、５）第４ステップで形成不良部を除去した領域（有機層除去部）の周囲に凹部または凸部を形成する第５ステップと、６）第５ステップで周囲に凹部または凸部を形成された有機層除去部（形成不良部を除去した領域）に有機材料を含む溶液を再び塗布する第６ステップと、を有する。

　１）第１ステップでは、有機層を規定するバンクを基板上に形成する。ここで「バンクを基板上に形成する」とは、基板上に直接バンクを形成するだけでなく、基板上に形成された別の部材（例えば、画素電極など）の上にバンクを形成することも含む。

　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。バンクなどにより規定される有機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。

　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。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。

　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が施されていてもよく、それにより、バンク表面の親液性や撥液性が調整されうる。

　２）第２ステップでは、第１ステップで形成したバンクにより規定された領域に有機材料を含む溶液を塗布して、有機層を形成する。

　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。

　バンク内に塗布さ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うる。発光層を構成す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が含まれる。

　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１０ｎｍ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、有機材料を含む溶液を適切に塗布できなかったり、有機層に異物が混入したりすることがある。このような場合、有機層に形成不良部が生じてしまう。

　図３Ａ～Ｄは、バンクにより規定された領域に形成された有機層を示す図である。ここでは、ライン状のバンクにより規定された領域にライン状の有機層を形成した例を示す。図３Ａは、正常に形成された有機層の斜視図である。この図に示されるように、通常は、バンク１２０により規定された領域に均一の膜厚の有機層１１０が形成される。一方、図３Ｂは、凹型の形成不良部を示す斜視図であり、図３Ｃは、凸型の形成不良部を示す斜視図であり、図３Ｄは、異物が混入した形成不良部を示す斜視図である。凹型の形成不良部１３０ａは、有機材料を含む溶液の塗布量が少なかった場合や、有機材料を含む溶液が下地の影響（親水性または撥水性の異常）によって弾かれた場合などに形成される。また、凸型の形成不良部１３０ｂは、有機材料を含む溶液の塗布量が多かった場合に形成される。形成不良部１３０ｃは、有機層１１０にパーティクルなどの異物が混入することで形成される。次に説明する第３～第５ステップでは、このような形成不良部を修復する方法について説明する。

　３）第３ステップでは、第２ステップで形成した有機層に、形成不良部が存在するか否かを検出する。

　形成不良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　Ｄａｔｅｂａｓｅ検査方式」が含まれる。形成不良部が検出された場合は、第４ステップおよび第５ステップに進み、形成不良部を修復する。一方、形成不良部が検出されなかった場合は、第４ステップおよび第５ステップを跳ばして、次の製造工程（別の有機層の形成や対向電極の形成など）に進む。

　４）第４ステップでは、第３ステップで検出された形成不良部を除去する。形成不良部を除去することで有機層除去部が形成される。

　形成不良部を除去する方法は、特に限定されないが、レーザ照射による方法（レーザアブレーション）が好ましい。形成不良部の形状（凸型、凹型または異物混入型）を問わずに除去できるからである。ここで「形成不良部にレーザを照射する」とは、形成不良部またはその近傍に焦点を合わせてレーザを照射することを意味する。

　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。

　形成不良部に照射するレーザの波長は、有機層（形成不良部）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（基板や画素電極、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）。形成不良部に照射するレーザのエネルギ密度は、有機層の材料や厚さなどによって適宜設定されうる。

　レーザの照射面積は、形成不良部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されうる。

　図４Ａ～図４Ｃは、予備実験としてレーザの波長とエネルギ密度と有機層の除去量との関係を調べた結果を示すグラフである。この実験では、ガラス基板上に形成された有機発光層（ポリフルオレン系高分子有機材料；膜厚１４０ｎｍ）に、３種類の波長のレーザを様々なエネルギ密度で照射した。レーザ光源には、ＡＧＴ－２０００ＲＴ（ＹＡＧレーザ、株式会社ＡＧＴ製）を用いた。有機発光層表面におけるレーザの照射面積は２０μｍとし、パルス幅は３～５ナノ秒とした。また、レーザ照射はシングルショットで行った。

　図４Ａは、レーザの波長が１０６４ｎｍのときの、レーザ照射エネルギ密度（０.４２～４.５Ｊ／ｃｍ^２）と有機層の除去量（深さ）との関係を示すグラフである。図４Ｂは、レーザの波長が５３２ｎｍのときの、レーザ照射エネルギ密度（０.０６～０.７１Ｊ／ｃｍ^２）と有機層の除去量（深さ）との関係を示すグラフである。図４Ｃは、レーザの波長が３５５ｎｍのときの、レーザ照射エネルギ密度（０.０５～０.４１Ｊ／ｃｍ^２）と有機層の除去量（深さ）との関係を示すグラフである。これらのグラフから、レーザの波長を３５５ｎｍとすれば、レーザ照射エネルギ密度を制御して有機層の除去量を数１０ｎｍレベルで調整できることがわかる。

　第５ステップでは、第４ステップで形成された有機層除去部の周囲に凹部または凸部を形成する。凹部または凸部は、後述する第６ステップで、有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布したときに、溶液が有機層除去部から漏れ出すことを防止する機能を有する。ここで「凹部」とは溝（実施の形態１、３参照）や穴を意味し（実施の形態２参照）、「凸部」とは、有機層除去部の周囲に形成された隔壁などを意味する（実施の形態４参照）。

　凹部または凸部が形成されるのは、バンクでも有機層であってもよいが、凹部または凸部は、有機層に形成されることが好ましい。凹部または凸部を形成する方法は、特に限定されないが、レーザ照射による方法（レーザアブレーション）が好ましい。所望の形状の凹部または凸部を容易に形成できるからである。レーザ光源の種類、レーザの波長は、特に限定されず、第４ステップ（形成不良部の除去）と同一であってもよい。

　凹部または凸部を形成する第５ステップは、形成不良部を除去する第４ステップと同時に行われてもよいし、第４ステップの後に行われてもよい。すなわち、形成不良部を除去するのと同時に凹部または凸部を形成してもよいし、形成不良部を除去した後に凹部または凸部を形成してもよい。また、凸部を形成する場合は、第４ステップと第５ステップとは同時に行われる（実施の形態４参照）。

　６）第６ステップでは、第５ステップで周囲に凹部または凸部を形成された有機層除去部（形成不良部を除去した領域）に有機材料を含む溶液を再塗布して、有機層を再度形成する。

　有機層除去部に有機材料を含む溶液を塗布するには、例えばインクジェット、ディスペンサ、塗布針、微小液滴転写装置などを用いればよい。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。例えば、一定の強度のレーザ照射により除去される深さは一定であることから（図４参照）、有機層除去部の体積は有機層除去部の面積により決まる。有機層除去部の面積（例えば、縦×横の長さ）は、レーザの照射条件や実際の計測結果などから容易に決定することができる。このように、本発明の製造方法では、有機層除去部の体積を有機層除去部の面積などから容易に特定することができるため、有機層を修復するのに最適な量の溶液を塗布することができる。

　本発明では、有機層除去部に有機材料を含む溶液を塗布するには、微小液滴転写装置を用いることが特に好ましい。微小液滴転写装置は、有機材料を含む溶液を収容する溶液収容管と、前記溶液収容管を通過可能に設けられた転写ピンと有する。このような微小液滴転写装置は、例えば、特開２０００－２８７６７０や特開２００１－４６０６２、特開２００６－３２０７９５、特開２００８－１９１０９１などに開示されている。

　微小液滴転写装置を用いて、有機層除去部に有機材料を含む溶液を塗布するには、転写ピンを溶液が収容された溶液収容管を通して有機層除去部に降下させればよい。転写ピンを有機層除去部に降下させることで、転写ピンの先端に付着した溶液が有機層除去部に塗布される。また、転写ピンの先端に溶液が付着しやすいよう、転写ピンの先端は、平坦であることが好ましい（図７Ａ参照）。微小液滴転写装置は微量の液体を塗布するのに適しているため、微小液滴転写装置を用いることで、必要な量の溶液を正確に有機機能層除去部に塗布することが可能となる。

　また、転写ピンが溶液収容管を通って有機層除去部に降下したとき、転写ピンは、有機層に接触しないことが好ましい（図７Ｂ参照）。転写ピンが有機層に接触すると、転写ピンの先端に付着した溶液が押しつぶされ、溶液が有機層除去部以外の領域にも広がる恐れがあるからである。転写ピンの下降時に、転写ピンを有機層に接触させないためには、特開２０００－２８７６７０や特開２００８－１９１０９１などに開示された技術を用いればよい。

　有機層除去部に塗布される溶液の溶媒の種類は、通常、第２ステップで塗布した溶液と同じものである。溶媒に対する有機材料の濃度は、第２ステップで塗布した溶液と同じであってもよいが、より高くしてもよい。有機材料の濃度を高くすることで、塗布する量を少なくしても、十分な膜厚の有機層を有機層除去部に形成することができる。

　上述のように本発明では、有機層除去部の周囲に凹部または凸部が形成されているので、有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布しても、凹部または凸部によって塗布した溶液が有機層除去部以外の領域にまで広がることを防止できる。したがって、有機層除去部にのみ有機材料を含む溶液を塗布して、有機層を局所的に修復することができる。このように有機層除去部の周囲に凹部または凸部を形成することで、製品品質の向上や製造歩留まり向上を図ることができる。

　以上のように、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、有機層除去部の周囲に凹部または凸部を形成することで、形成不良部の周囲の正常な部分に影響を与えることなく、形成不良部のみを適切な膜厚で修復することができる。

　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。

　（実施の形態１）
　実施の形態１では、有機層の形成不良部を除去し、かつ有機層除去部の周囲の有機層にスリット状の溝を形成した後に、有機層を再形成（修復）する例について説明する。

　実施の形態１の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、１）バンクを形成する第１ステップと、２）有機層を形成する第２ステップと、３）形成不良部を検出する第３ステップと、４）形成不良部を除去する第４ステップと、５）溝を形成する第５ステップと、６）有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布する第６ステップとを有する。

　第１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２ステップでは、インクジェット法により、第１ステップで形成したバンクにより規定された領域に有機材料を含む溶液を塗布して有機層を形成する（図１（Ａ）参照）。第３ステップでは、有機層の形成不良部をパターン検査機などにより検出する。以下、形成不良部が検出されたものとして説明を続ける（図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄ参照）。

　第４ステップでは、第３ステップで検出した形成不良部にレーザを照射して、形成不良部を除去し、有機層除去部１４０を形成する（図５Ａおよび図５Ｂ参照）。有機層除去部１４０は、図５Ａに示されるように、バンク１２０まで達していてもよいし、図５Ｂに示されるように、バンク１２０まで達していなくともよい。

　第５ステップでは、形成不良部を除去した領域（有機層除去部）の周囲の有機層にレーザを照射して、スリット状の溝を形成する。具体的には、レーザの照射形状をスリットの形状に合わせ、位置をずらしながらレーザを複数回照射する。スリットの形状（縦、横、深さ）や数は、特に限定されず、第６ステップで塗布する溶液の性質（粘度など）や量に応じて適宜設定すればよい。

　図６Ａおよび図６Ｂは、周囲にスリット状の溝１９０ａが形成された有機層除去部１４０の斜視図である。図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、有機層除去部１４０の周囲に、バンクの長軸方向に平行なスリット状の溝１９０ａを複数形成する。スリット状の溝１９０ａは、有機層除去部１４０に開口（接続）していてもよいし、開口（接続）していなくてもよい。

　第６ステップでは、微小液滴転写装置を用いて、有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布し、有機層を再形成する（図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃ）。

　図７Ａに示されるように、微小液滴転写装置１０１は、有機材料を含む溶液１５０を収容する溶液収容管１０３と、溶液収容管１０３を通過可能に設けられたされた転写ピン１０５と有する。溶液収容管１０３は例えばガラス管であり、転写ピン１０５は例えばタングステンからなるピンである。また転写ピン１０５の先端１０６は、平坦である。

　このような微小液滴転写装置１０１を用いて、有機層除去部１４０に溶液１５０を塗布するには、図７Ｂに示されるように転写ピン１０５を溶液収容管１０３を通して有機層除去部１４０に降下させればよい。転写ピン１０５を溶液収容管１０３を通して有機層除去部１４０に降下することで、転写ピン１０５の先端に付着した溶液１５０が有機層除去部１４０に塗布される。このとき、転写ピン１０５の先端に付着した溶液１５０のみを有機層１１０と接触させ、転写ピン１０５自体は、有機層１１０に接触させない。これにより、図７Ｃに示されるように、溶液１５０を有機層除去部１４０の周囲に付着しないように、有機層除去部１４０のみに的確に塗布することができる。

　上述のように、本実施の形態では、有機層除去部１４０の周囲に溝１９０ａが形成されている。このため有機層除去部１４０内に塗布された溶液１５０が多すぎる場合であっても、溶液は、溝１９０ａに吸収され、有機層除去部１４０の周辺に漏れ出すことはない。

　以上のように、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、有機層の形成不良部を除去し、かつ有機層除去部の周囲の有機層にスリット状の溝を形成することを特徴とする。これにより、形成不良部を局所的に修復することができる。

　（実施の形態２）
　実施の形態１では、有機層除去部の周囲の有機層にスリット状の溝を形成する例について説明したが、実施の形態２では、有機層除去部の周囲の有機層に穴を形成する例について説明する。

　実施の形態２の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、実施の形態１の製造方法と同様に、１）バンクを形成する第１ステップと、２）有機層を形成する第２ステップと、３）形成不良部を検出する第３ステップと、４）形成不良部を除去する第４ステップと、５）穴を形成する第５ステップと、６）有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布する第６ステップとを有する。第５ステップ以外の各ステップは実施の形態１と同じであるため、ここでは第５ステップのみ説明する。

　第５ステップでは、有機層除去部の周囲の有機層に複数の穴を形成する。具体的には、レーザの照射形状を所望の穴の形状（例えば、円形や四角形など）に合わせ、位置をずらしながらレーザを複数回照射する。穴の形状（縦、横、直径、深さ）や数は、特に限定されず、第６ステップで塗布する溶液の性質（粘度など）や量に応じて適宜設定すればよい。

　図８Ａおよび図８Ｂは、周囲に複数の穴が形成された有機層除去部の斜視図である。図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、有機層除去部１４０の周囲に、複数の穴１９０ｂが形成されている。このため、第６ステップで有機層除去部１４０内に塗布された溶液が多すぎる場合であっても、溶液は、穴１９０ｂに吸収され、有機層除去部１４０の周辺に漏れ出すことはない。

　以上のように、実施の形態２の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、有機層の形成不良部を除去し、かつ有機層除去部の周囲の有機層に複数の穴を形成することを特徴とする。このようにすることで、実施の形態１の製造方法と同様に、有機層の形成不良部を局所的に修復することができる。

　（実施の形態３）
　実施の形態１では、ライン状のバンクの長軸方向に平行なスリット状の溝を形成する例について説明したが、実施の形態３では、ライン状のバンクの長軸方向に対して垂直なスリット状の溝を形成する例について説明する。

　実施の形態３の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、実施の形態１の製造方法と同様に、１）バンクを形成する第１ステップと、２）有機層を形成する第２ステップと、３）形成不良部を検出する第３ステップと、４）形成不良部を除去する第４ステップと、５）溝を形成する第５ステップと、６）有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布する第６ステップとを有する。第５ステップ以外の各ステップは実施の形態１と同じであるため、ここでは第５ステップのみ説明する。

　第５ステップでは、有機層除去部の周囲の有機層に、有機層除去部の辺に沿ったスリット状の溝を形成する。具体的には、レーザの照射形状をスリット状に合わせ、位置をずらしながらレーザを複数回照射する。スリットの形状（縦、横、深さ）や数は、特に限定されず、第６ステップで塗布する溶液の性質（粘度など）や量に応じて適宜設定すればよい。

　図９Ａおよび図９Ｂは、周囲に有機層除去部の辺に沿ったスリット状の溝を形成された有機層除去部の斜視図である。この図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、有機層除去部１４０の周囲に、有機層除去部１４０の辺に沿ったスリット状の溝１９０ｃが形成されている。このため、第６ステップで有機層除去部１４０内に塗布された溶液が多すぎる場合であっても、溶液は、溝１９０ｃに吸収され、有機層除去部１４０の周辺に漏れ出すことはない。

　以上のように、実施の形態３の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、有機層の形成不良部を除去し、かつ有機層除去部の周囲の有機層にスリット状の溝を形成することを特徴とする。このようにすることで、実施の形態１の製造方法と同様に、有機層の形成不良部を適切に修復することができる。

　（実施の形態４）
　実施の形態１～３では、有機層除去部の周囲に凹部を形成する例について説明した。実施の形態４では、有機層除去部の周囲に隔壁（凸部）を形成する例について説明する。

　実施の形態４の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、１）バンクを形成する第１ステップと、２）有機層を形成する第２ステップと、３）形成不良部を検出する第３ステップと、４）形成不良部を除去する第４ステップと、５）隔壁を形成する第５ステップと、６）有機層除去部に有機材料を含む溶液を再塗布する第６ステップとを有する。第５ステップ以外の各ステップは実施の形態１と同じであるため、ここでは第５ステップのみ説明する。

　第５ステップでは、有機層除去部の周囲に隔壁を形成する。有機層除去部の周囲の有機層に、隔壁を形成するには、第４ステップで照射するレーザ光の強度を調節すればよい。より具体的には、第４ステップで照射するレーザ光の強度を０．１～０．２J／ｃｍ^２とすればよい。強度が０．１～０．２J／ｃｍ^２のレーザ光を照射することで、有機層除去部が形成されると同時に有機層除去部の周囲に隔壁が形成される。したがって、本実施の形態では第４ステップと第５ステップとが同時に行われる。
　一方、レーザ光の強度が０．２J／ｃｍ^２超であると、隔壁が形成されない恐れがあり、レーザ光の強度が０．１J／ｃｍ^２未満であると、形成不良部を除去することができない恐れがある。

　図１０Ａおよび図１０Ｂは、周囲に隔壁が形成された有機層除去部の斜視図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示されるように、有機層除去部１４０の周囲の有機層１１０に隔壁１９１が形成されている。隔壁１９１の高さは、通常２０～８０ｎｍである。隔壁１９１は、有機層除去部１４１内に塗布された溶液をせき止める機能を有する。このため、第６ステップで有機層除去部１４０内に塗布された溶液が多すぎる場合であっても、溶液は、隔壁１９１によってせき止められ、有機層除去部１４０の周辺に漏れ出すことはない。

　以上のように、実施の形態４の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、有機層の形成不良部を除去し、かつ有機層除去部の周囲に隔壁を形成することを特徴とする。このようにすることで、実施の形態１の製造方法と同様に、有機層の形成不良部を適切に修復することができる。

　本出願は、２００９年２月１０日出願の特願２００９－０２８４３６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ディスプレイの製造方法は、形成不良部以外の領域に影響を与えずに形成不良部を修復することができるため、有機ＥＬディスプレイの品質向上および歩留まり改善を図るのに有用である。

　本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、各種パターンの形成方法にも適用することができる。

　１０１　微小液滴転写装置
　１０３　溶液収容管
　１０５　転写ピン
　１０６　転写ピンの先端
　１１０　有機層
　１２０　バンク
　１３０　形成不良部
　１４０　有機層除去部
　１５０　有機材料を含む溶液
　１６０　インクジェットヘッドのノズル
　１８０　基板
　１９０ａ、１９０ｃ　溝
　１９０ｂ　穴
　１９１　隔壁

Claims

　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画素電極、前記画素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対向電極を含む、有機ＥＬディスプレイを製造する方法であって、
　有機層を規定するバンクを基板上に形成するステップと、
　前記バンクにより規定された領域に有機材料を含む溶液を塗布し、有機層を形成するステップと、
　前記有機層の形成不良部を検出するステップと、
　前記形成不良部を除去するステップと、
　前記形成不良部を除去した領域の周囲に、凹部または凸部を形成するステップと、
　前記形成不良部を除去した領域に、有機材料を含む溶液を再び塗布するステップと、
　を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記形成不良部は、レーザ照射により除去される、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記形成不良部を除去した領域に、インクジェット、ディスペンサまたは塗布針を用いて前記有機材料を含む溶液を再び塗布する、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記形成不良部を除去した領域に、微小液滴転写装置を用いて前記有機材料を含む溶液を再び塗布する、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記微小液滴転写装置は、前記有機材料を含む溶液を収容する溶液収容管と、前記溶液収容管を通過可能に設けられた転写ピンとを有し、
　前記転写ピンが前記溶液収容管を通って前記形成不良部を除去した領域に降下することによって、前記形成不良部を除去した領域に、前記有機材料を含む溶液を塗布し、
　前記形成不良部を除去した領域に、前記有機材料を含む溶液を塗布するとき、前記転写ピンは、前記有機層に接触しない、請求項４に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記転写ピンの先端は、平坦である、請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記凹部は溝である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記凹部は穴である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
　前記凸部は前記形成不良部を除去した領域の周囲に形成された隔壁である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。