有機ＥＬディスプレイの製造方法
【課題】有機層に混入した異物を破壊せず、他の機能層のダメージを与えることなく、有機ＥＬ素子の欠陥を修復すること。
【解決手段】ＴＦＴが内蔵された基板と、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ディスプレイの製造方法であって、前記ＴＦＴが内蔵された基板を準備する工程と、前記ＴＦＴに接続した前記第１電極を、前記基板上に形成する工程と、前記第１電極に前記有機層を形成する工程と、前記有機層の形成後、前記有機層に混入した異物を検出する工程と、前記異物を囲む溝を、前記有機層に形成する工程と、前記有機層上に前記溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する工程と、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【解決手段】ＴＦＴが内蔵された基板と、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ディスプレイの製造方法であって、前記ＴＦＴが内蔵された基板を準備する工程と、前記ＴＦＴに接続した前記第１電極を、前記基板上に形成する工程と、前記第１電極に前記有機層を形成する工程と、前記有機層の形成後、前記有機層に混入した異物を検出する工程と、前記異物を囲む溝を、前記有機層に形成する工程と、前記有機層上に前記溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する工程と、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子等を含む発光ディスプレイおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、マトリックス状にガラス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。
【０００４】
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。
【０００５】
有機層の形成方法は、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や、真空蒸着により、金属マスクを用いて必要な部分のみに形成する方法がある。これらの方法により有機層を形成したとき、有機層内に異物が混入することがある。
【０００６】
インクジェット法では、有機材料を吐出するノズルに付着した異物が有機材料の塗布時に落下し、有機層に混入したり、あるいは、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する。また、真空蒸着法では、蒸着源からのスプラッシュによる異物が有機層に混入したり、真空チャンバ内壁や金属マスク表面から飛散した異物が有機層に混入したりする。
【０００７】
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、前述したいずれの有機層の形成方法を採用するにせよ、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。
【０００８】
有機層に異物が混入すると、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。
【０００９】
このように、有機ＥＬディスプレイの製造において有機層中に異物が混入すると、有機ＥＬ素子がショートするなどの問題が発生する。このような問題を解決するため、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および２参照）。
【００１０】
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１３よりフェムト秒レーザ光１２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。
【００１１】
特許文献２には、図２に示すように、異物６を囲むように第２電極４をレーザ照射により破壊することで、異物が混入した領域を絶縁し、リーク電流を防ぐ方法が記載されている。特許文献２に記載の方法では、異物６の周囲の第２電極４をレーザによって破壊し、異物６を囲む電極破壊部１４を形成する。特許文献２に記載の方法では、異物６に直接レーザが照射されないことから、有機層へのダメージが比較的少ない。
【００１２】
しかしながら、特許文献１および２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。
【００１３】
また、特許文献２に記載された方法では、第２電極は保護層と有機層によって挟まれているため、レーザ照射によって第２電極を除去することはできない。よって、異物が混入した領域を完全に絶縁することができないため、リーク電流の発生を抑えられない場合がある。また、第２電極の破片によって、異物を通した電流のリークが再び発生する場合がある。
【００１４】
これらの問題を解決するために、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３および４参照）。
【００１５】
特許文献３には、異物がある部分に絶縁膜を形成することで異物による電流リークの発生を防ぐ方法が記載されている。また、特許文献４には、有機層に混入した異物をレーザで除去し、異物が除去された箇所に有機層の材料液を塗布することで、有機ＥＬ素子を修復する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−２３５１７８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６６００号公報
【特許文献３】特開平１１−５４２８６号公報
【特許文献４】特開２００４−１１９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献３に記載された方法では、異物上に絶縁膜を形成するため、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。特に、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、有機層を酸素な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。
【００１８】
また、特許文献３に記載された方法では、異物を絶縁する絶縁膜を形成するためにレジストを塗布する工程、レジストを露光および現像する工程が必要なため、製造工程が複雑になり、製造コストの増大を招く。
【００１９】
また、特許文献４に記載された方法では、レーザで破壊された異物の破片が、周囲に飛散し、さらなる欠陥を生じさせるおそれがある。
【００２０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、異物を破壊することなく有機ＥＬ素子を修復する有機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。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
［１］ＴＦＴが内蔵された基板と、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ディスプレイの製造方法であって、前記ＴＦＴが内蔵された基板を準備する工程と、前記ＴＦＴに接続した前記第１電極を、前記基板上に形成する工程と、前記第１電極上に前記有機層を形成する工程と、前記有機層の形成後、前記有機層に混入した異物を検出する工程と、前記異物を囲む溝を、前記有機層に形成する工程と、前記有機層上に前記溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する工程と、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［２］前記異物を囲む溝の深さは、前記第２電極の厚みよりも大きい、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［３］前記異物を囲む溝の幅は、前記第２電極の厚みよりも大きい、［１］または［２］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［４］前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して垂直である、［１］〜［３］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。
［５］前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して傾いている、［１］〜［３］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］前記異物を囲む溝の形状は、逆テーパ形状である、［１］〜［３］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。
［７］前記異物を囲む溝は、レーザ照射により前記有機層を除去することで形成される、［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。
［８］前記第２電極は、真空蒸着またはスパッタリングによって形成される、［１］〜［７］のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
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、異物を破壊することなく異物を絶縁することができる。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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】レーザを異物に照射する特許文献１に記載の方法を示す図
【図２】異物周辺の電極を破壊する特許文献２に記載の方法を示す図
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法のフローチャート
【図４】有機層に異物が混入した有機ＥＬ素子の断面図
【図５】レーザエネルギ密度と、有機層の除去量との関係を示すグラフ
【図６】異物が混入した有機層の斜視図
【図７】本発明の実施の形態１の製造方法において、有機層に形成した、異物を囲む溝の斜視図
【図８】本発明の実施の形態１の製造方法において製造された有機ＥＬディスプレイの、異物が混入した箇所の断面図
【図９】本発明の実施の形態２の製造方法において、有機層に形成した、異物を囲む溝の断面図
【図１０】本発明の実施の形態２の製造方法において製造された有機ＥＬディスプレイの、異物が混入した箇所の断面図
【図１１】本発明の実施の形態３の製造方法において、有機層に形成した、異物を囲む溝の断面図
【図１２】本発明の実施の形態３の製造方法において製造された有機ＥＬディスプレイの、異物が混入した箇所の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が内蔵された基板と、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。
【００２５】
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。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、前記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。
【００２６】
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。
【００２７】
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）ＴＦＴが内蔵された基板を準備する第１工程（Ｓ１００１）と、
２）第１工程（Ｓ１００１）で準備した基板上に、ＴＦＴに接続した第１電極を形成する第２工程（Ｓ１００２）と、
３）第２工程（Ｓ１００２）で形成した第１電極上に有機層を形成する第３工程（Ｓ１００３）と、
４）第３工程（Ｓ１００３）で形成した有機層に混入した異物を検出する第４工程（Ｓ１００４）と、
５）第４工程（Ｓ１００４）で検出した異物を囲む溝を、有機層に形成する第５工程（Ｓ１００５）と、
６）第５工程（Ｓ１００５）後、有機層上に第２電極を形成する第６工程（Ｓ１００６）と、を有する。
【００２８】
このように本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、異物を除去せず、異物を囲む溝を有機層に形成することを特徴とする。以下それぞれの工程について詳細に説明する。
【００２９】
１）第１工程では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が内蔵された基板を準備する。基板に内蔵されたＴＦＴは第１電極を駆動する。
【００３０】
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。
【００３１】
２）第２工程では、第１工程（Ｓ１００１）で準備した基板上に、ＴＦＴに接続した第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。
【００３２】
３）第３工程では、第２工程で形成した第１電極上に有機層を形成する。有機層の形成方法は、その有機層の材料によって適宜選択される。例えば、有機層の材料が高分子である場合、有機層は、有機層の材料液をインクジェットやディスペンサで、塗布することで形成されることが多い。高分子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。高分子有機材料の例には、ポリフルオレン系の高分子有機材料などが含まれる。また、有機層の材料が低分子である場合は、有機層は真空蒸着法などによって形成されうる。
【００３３】
上述のように有機層の材料が高分子である場合、有機層は塗布法で形成される。このため、有機層の材料が高分子である場合、有機層の材料液が塗布される領域を規定するバンクが基板上に予め形成されている。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（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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
４）第４工程では、第３工程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工程に進み、異物を絶縁する。一方、異物が検出されなかった場合は、第５工程を経ずに第６工程に進む。
【００３９】
５）第５工程では、第４工程で検出された異物の周辺の有機層を除去し、有機層に異物を囲む溝を形成する。形成する溝の壁面は、基板に対して垂直であってもよく（実施の形態１参照）、基板に対して傾いていてもよい（実施の形態２参照）。また、溝の形状は逆テーパ形状であってもよい（実施の形態３参照）。ここで逆テーパ形状の溝とは、開口部の幅が底面の幅よりも小さい形状の溝を意味する。
【００４０】
溝の深さは、後述する第６工程で形成する第２電極の厚さよりも大きい。また、有機層と第２電極との間に、さらなる機能層（電子注入層など）を設ける場合には、溝の深さは、第２電極の厚さと当該機能層の厚さとの和よりも大きい。溝の幅は、後述する第６工程で形成する第２電極の厚さよりも大きいことが好ましい。溝の深さおよび幅が第２電極の厚さよりも大きいことで、第２電極が溝によって分断されやすくなる（後述）。
【００４１】
有機層に異物を囲む溝を形成する方法は、特に限定されないが、有機層にレーザを照射すればよい。レーザ照射（レーザアブレーション）によれば、加工サイズや形状を問わず、有機層を除去できるからである。ここで「有機層にレーザを照射する」とは、有機層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。
【００４２】
レーザの光源の種類は、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。
【００４３】
有機層に照射するレーザの波長は、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（基板や陽極、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密度は、有機層の材料や厚さなどによって適宜設定する。
【００４４】
レーザの照射面積は、形成する溝のサイズ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。
【００４５】
このようにレーザ光の形状や強度を調整することで、所望の形状の溝を形成することができる。
【００４６】
図５は、予備実験から求められた、レーザのエネルギ密度（０．０９〜０．２４Ｊ／ｃｍ２）と有機層の除去量との関係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、第三高調波（３５５ｎｍ）の波長のレーザを様々なエネルギ密度で照射し、レーザ照射によって有機発光層に形成された溝の深さを測定した。レーザ光源には、ＱｕｉｃｋＬａｚｅ−５０ＳＴ２（ＹＡＧレーザ、ニューウェーブリサーチ社製）を用いた。有機発光層表面におけるレーザのの照射面積は５０μｍ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とした。
【００４７】
図５に示されるように、レーザのエネルギ密度と溝の深さとは、比例関係にある。この結果は、レーザのエネルギ密度を制御すれば、有機層に形成される溝の深さ数１０ｎｍレベルで調整できることがわかる。
【００４８】
６）第６工程では、第５工程で有機層に異物を囲む溝を形成した後に有機層上に溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する。第２電極は、真空蒸着法やスパッタリング法などを適宜選択して形成される。有機層と第２電極との間には、さらなる機能層（電子注入層など）が形成されてもよい。
【００４９】
上述のように、有機層には異物を囲む溝が形成されている。さらに、溝の深さは、第２電極の厚さよりも大きい。したがって有機層上に第２電極を形成した場合、第２電極と溝によって囲まれた領域とは溝によって分断され、溝によって囲まれた領域内が絶縁される（図８参照）。これにより、異物を電気的に絶縁することができる。
【００５０】
このように、本発明では異物を破壊することなく、異物を絶縁することができる。このため、本発明によれば異物の破片によってさならる欠陥部が生じることなく、異物によって有機ＥＬ素子がショートすることを防止することができる。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。
【００５１】
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。
【００５２】
（実施の形態１）
実施の形態１では異物の周囲に形成された溝の壁面が基板に対して垂直である例について説明する。また、実施の形態１では、有機層が塗布法で形成される例について説明する。
【００５３】
実施の形態１の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、１）第１電極が配置された基板上にバンクを形成する第１工程と、２）有機層を形成する第２工程と、３）有機層に混入した異物を検出する第３工程と、４）有機層に異物を囲む溝を形成する第４工程と、５）有機層上に第２電極を形成する第５工程を有する。
【００５４】
第１工程では、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工程では、インクジェット法により、第１工程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。第３工程では、有機層中に混入した異物を画像検査機により検出する。
【００５５】
図６は、第３工程で検出された異物の斜視図を示す。図６に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。
【００５６】
第４工程では、第３工程で検出した異物の周辺の有機層にレーザを照射する。異物の周辺の有機層にレーザを照射するには、ライン状の照射形状のレーザで、異物の周囲の四辺ごとを照射してもよいし、ポイント状の照射形状のレーザを異物を囲むように移動させてもよい。有機層に照射するレーザの強度は、予備実験を参照し（図５参照）、レーザ照射によって形成される溝の深さが、第５工程で有機層上に形成する第２電極の厚み以上になるように設定される。
【００５７】
照射するレーザの光源は、特に限定されないが、例えば、フラッシュランプ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザである。
【００５８】
異物の周辺の有機層にレーザを照射すると、図７に示されるように、異物６の周辺の有機層３が除去され、有機層３に異物６を囲む溝８が形成される。
【００５９】
第４工程後、第５工程では、有機層上に第２電極を形成する。上述のように有機層には、異物を囲み、かつ深さが第２電極の厚さよりも大きい溝が形成されている。したがって第２電極は溝８によって囲まれた領域から、溝８によって分断される。
【００６０】
図８は、第５工程後の異物近辺の有機ＥＬ素子の断面図である。図８に示されるように、第２電極４は、異物６を囲む溝８によって切断される。また、溝８の底面には、第２電極の材料９が積層される。
このように、第２電極４は、溝８によって囲まれた領域から溝８によって分断されることから、異物６上の電極材料は絶縁される。このため、第１電極と第２電極間に電圧を印加した場合であっても、異物上の電極材料には、電流が流れることは無いので、異物によるリーク電流が発生しない。
【００６１】
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、有機層中に混入した異物を破壊することなく、異物を絶縁し、異物によるリーク電流を防ぐことが出来る。
【００６２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、異物を囲む溝の側面が基板に対して垂直である例について説明した。実施の形態２では、溝の壁面が基板面に対して傾いている例について説明する。
【００６３】
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）第１電極が配置された基板上にバンクを形成する第１工程と、２）有機層を形成する第２工程と、３）有機層に混入した異物を検出する第３工程と、４）有機層に異物を囲む溝を形成する第４工程と、５）有機層上に第２電極を形成する第５工程を有する。実施の形態２の製造方法は、第４工程が異なる以外は、実施の形態１の製造方法と同じである。したがって、以下、実施の形態２の製造方法の第４工程についてのみ説明する。
【００６４】
本実施の形態の第４工程では、異物を囲み、かつ壁面が基板に対して傾いた溝を有機層に形成する。本実施の形態では、溝の壁面は、基板の垂線に対して４５°以上傾いていることが好ましい。
【００６５】
図９は、本実施の形態の第４工程後の有機層の断面図を示す。図９に示されるように、異物６を囲む溝１０の壁面１０ａは、基板に対して傾いている。
【００６６】
壁面が基板に対して傾いた溝を有機層に形成するには、例えば、基板に対して傾いたレーザ光を有機層に照射すればよい。基板に対してレーザを傾かせるには、レーザ発振機を傾けてもよいし、基板を傾けてもよい。このように、溝の壁面を基板に対して傾けると、第５工程で第２電極を形成する際に、溝の一方の壁面に電極材料が付着しない。
【００６７】
図１０は、第５工程後の異物近辺の有機ＥＬ素子の断面図である。図１０に示されるように、第２電極４は、溝１０によって囲まれた領域から溝１０によって分断される。また、溝１０の壁面１０ａには、第２電極の材料が付着しない。このため、より確実に、溝１０によって囲まれた領域を絶縁することができる。
【００６８】
このように、実施の形態２の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、実施の形態１よりも確実に、溝によって囲まれた領域内を絶縁することができるので、異物によるリーク電流をより確実に防ぐことができる。
【００６９】
（実施の形態３）
実施の形態３では、異物を囲む溝の形状が逆テーパ形状である例について説明する。
【００７０】
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）第１電極が配置された基板上にバンクを形成する第１工程と、２）有機層を形成する第２工程と、３）有機層に混入した異物を検出する第３工程と、４）有機層に異物を囲む溝を形成する第４工程と、５）有機層上に第２電極を形成する第５工程を有する。実施の形態３の製造方法は、第４工程が異なる以外は、実施の形態１の製造方法と同じである。したがって、以下、実施の形態３の製造方法の第４工程についてのみ説明する。
【００７１】
本実施の形態の第４工程では、有機層に異物を囲み、かつ逆テーパ形状の溝を形成する。図１１は、本実施の形態の第４工程後の有機層の断面図を示す。図１１に示されるように、異物６を囲む溝１１は、逆テーパ形状である。ここで「逆テーパ形状の溝」とは、開口部の幅が底面の幅よりも小さい形状の溝を意味する。
【００７２】
逆テーパ形状の溝を形成するには、まず、溝の形成予定箇所にレーザ光を照射し、次に、レーザ光の入射位置を変えずに、レーザ光を溝の延伸方向と垂直方向に傾け、レーザ光の傾斜角度を変化させればよい。異物を囲む溝の形状が逆テーパ状であると、第５工程で有機層上に第２電極を形成する際に電極材料が溝１１の壁面１１ａおよび１１ｂに付着しない。このため、確実に溝１１によって囲まれた領域内を絶縁することができる。
【００７３】
図１２は、第５工程後の異物近辺の有機ＥＬ素子の断面図である。図１２に示されるように、第２電極４は、溝１１によって囲まれた領域から、溝１１によって分断される。また、溝１１の壁面１１ａおよび１１ｂには、第２電極の材料が付着しない。このため、確実に、溝１１によって囲まれた領域を絶縁することができる。
【００７４】
このように、実施の形態３の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、確実に溝によって囲まれた領域内を絶縁することができるので、異物によるリーク電流を確実に防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
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、異物による有機ＥＬ素子のショートなどの欠陥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。
【符号の説明】
【００７６】
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、１０、１１ 溝
９ 電極材料
１２ レーザ光
１３ レーザ発振機
１４ 電極破壊部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子等を含む発光ディスプレイおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、マトリックス状にガラス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。
【０００４】
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。
【０００５】
有機層の形成方法は、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や、真空蒸着により、金属マスクを用いて必要な部分のみに形成する方法がある。これらの方法により有機層を形成したとき、有機層内に異物が混入することがある。
【０００６】
インクジェット法では、有機材料を吐出するノズルに付着した異物が有機材料の塗布時に落下し、有機層に混入したり、あるいは、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する。また、真空蒸着法では、蒸着源からのスプラッシュによる異物が有機層に混入したり、真空チャンバ内壁や金属マスク表面から飛散した異物が有機層に混入したりする。
【０００７】
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、前述したいずれの有機層の形成方法を採用するにせよ、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。
【０００８】
有機層に異物が混入すると、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。
【０００９】
このように、有機ＥＬディスプレイの製造において有機層中に異物が混入すると、有機ＥＬ素子がショートするなどの問題が発生する。このような問題を解決するため、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および２参照）。
【００１０】
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１３よりフェムト秒レーザ光１２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。
【００１１】
特許文献２には、図２に示すように、異物６を囲むように第２電極４をレーザ照射により破壊することで、異物が混入した領域を絶縁し、リーク電流を防ぐ方法が記載されている。特許文献２に記載の方法では、異物６の周囲の第２電極４をレーザによって破壊し、異物６を囲む電極破壊部１４を形成する。特許文献２に記載の方法では、異物６に直接レーザが照射されないことから、有機層へのダメージが比較的少ない。
【００１２】
しかしながら、特許文献１および２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。
【００１３】
また、特許文献２に記載された方法では、第２電極は保護層と有機層によって挟まれているため、レーザ照射によって第２電極を除去することはできない。よって、異物が混入した領域を完全に絶縁することができないため、リーク電流の発生を抑えられない場合がある。また、第２電極の破片によって、異物を通した電流のリークが再び発生する場合がある。
【００１４】
これらの問題を解決するために、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３および４参照）。
【００１５】
特許文献３には、異物がある部分に絶縁膜を形成することで異物による電流リークの発生を防ぐ方法が記載されている。また、特許文献４には、有機層に混入した異物をレーザで除去し、異物が除去された箇所に有機層の材料液を塗布することで、有機ＥＬ素子を修復する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−２３５１７８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６６００号公報
【特許文献３】特開平１１−５４２８６号公報
【特許文献４】特開２００４−１１９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献３に記載された方法では、異物上に絶縁膜を形成するため、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。特に、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、有機層を酸素な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。
【００１８】
また、特許文献３に記載された方法では、異物を絶縁する絶縁膜を形成するためにレジストを塗布する工程、レジストを露光および現像する工程が必要なため、製造工程が複雑になり、製造コストの増大を招く。
【００１９】
また、特許文献４に記載された方法では、レーザで破壊された異物の破片が、周囲に飛散し、さらなる欠陥を生じさせるおそれがある。
【００２０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、異物を破壊することなく有機ＥＬ素子を修復する有機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。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
［１］ＴＦＴが内蔵された基板と、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ディスプレイの製造方法であって、前記ＴＦＴが内蔵された基板を準備する工程と、前記ＴＦＴに接続した前記第１電極を、前記基板上に形成する工程と、前記第１電極上に前記有機層を形成する工程と、前記有機層の形成後、前記有機層に混入した異物を検出する工程と、前記異物を囲む溝を、前記有機層に形成する工程と、前記有機層上に前記溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する工程と、を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［２］前記異物を囲む溝の深さは、前記第２電極の厚みよりも大きい、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［３］前記異物を囲む溝の幅は、前記第２電極の厚みよりも大きい、［１］または［２］に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
［４］前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して垂直である、［１］〜［３］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。
［５］前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して傾いている、［１］〜［３］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］前記異物を囲む溝の形状は、逆テーパ形状である、［１］〜［３］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。
［７］前記異物を囲む溝は、レーザ照射により前記有機層を除去することで形成される、［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。
［８］前記第２電極は、真空蒸着またはスパッタリングによって形成される、［１］〜［７］のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
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、異物を破壊することなく異物を絶縁することができる。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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】レーザを異物に照射する特許文献１に記載の方法を示す図
【図２】異物周辺の電極を破壊する特許文献２に記載の方法を示す図
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法のフローチャート
【図４】有機層に異物が混入した有機ＥＬ素子の断面図
【図５】レーザエネルギ密度と、有機層の除去量との関係を示すグラフ
【図６】異物が混入した有機層の斜視図
【図７】本発明の実施の形態１の製造方法において、有機層に形成した、異物を囲む溝の斜視図
【図８】本発明の実施の形態１の製造方法において製造された有機ＥＬディスプレイの、異物が混入した箇所の断面図
【図９】本発明の実施の形態２の製造方法において、有機層に形成した、異物を囲む溝の断面図
【図１０】本発明の実施の形態２の製造方法において製造された有機ＥＬディスプレイの、異物が混入した箇所の断面図
【図１１】本発明の実施の形態３の製造方法において、有機層に形成した、異物を囲む溝の断面図
【図１２】本発明の実施の形態３の製造方法において製造された有機ＥＬディスプレイの、異物が混入した箇所の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が内蔵された基板と、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。
【００２５】
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。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、前記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。
【００２６】
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。
【００２７】
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）ＴＦＴが内蔵された基板を準備する第１工程（Ｓ１００１）と、
２）第１工程（Ｓ１００１）で準備した基板上に、ＴＦＴに接続した第１電極を形成する第２工程（Ｓ１００２）と、
３）第２工程（Ｓ１００２）で形成した第１電極上に有機層を形成する第３工程（Ｓ１００３）と、
４）第３工程（Ｓ１００３）で形成した有機層に混入した異物を検出する第４工程（Ｓ１００４）と、
５）第４工程（Ｓ１００４）で検出した異物を囲む溝を、有機層に形成する第５工程（Ｓ１００５）と、
６）第５工程（Ｓ１００５）後、有機層上に第２電極を形成する第６工程（Ｓ１００６）と、を有する。
【００２８】
このように本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、異物を除去せず、異物を囲む溝を有機層に形成することを特徴とする。以下それぞれの工程について詳細に説明する。
【００２９】
１）第１工程では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が内蔵された基板を準備する。基板に内蔵されたＴＦＴは第１電極を駆動する。
【００３０】
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。
【００３１】
２）第２工程では、第１工程（Ｓ１００１）で準備した基板上に、ＴＦＴに接続した第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。
【００３２】
３）第３工程では、第２工程で形成した第１電極上に有機層を形成する。有機層の形成方法は、その有機層の材料によって適宜選択される。例えば、有機層の材料が高分子である場合、有機層は、有機層の材料液をインクジェットやディスペンサで、塗布することで形成されることが多い。高分子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。高分子有機材料の例には、ポリフルオレン系の高分子有機材料などが含まれる。また、有機層の材料が低分子である場合は、有機層は真空蒸着法などによって形成されうる。
【００３３】
上述のように有機層の材料が高分子である場合、有機層は塗布法で形成される。このため、有機層の材料が高分子である場合、有機層の材料液が塗布される領域を規定するバンクが基板上に予め形成されている。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（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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
４）第４工程では、第３工程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工程に進み、異物を絶縁する。一方、異物が検出されなかった場合は、第５工程を経ずに第６工程に進む。
【００３９】
５）第５工程では、第４工程で検出された異物の周辺の有機層を除去し、有機層に異物を囲む溝を形成する。形成する溝の壁面は、基板に対して垂直であってもよく（実施の形態１参照）、基板に対して傾いていてもよい（実施の形態２参照）。また、溝の形状は逆テーパ形状であってもよい（実施の形態３参照）。ここで逆テーパ形状の溝とは、開口部の幅が底面の幅よりも小さい形状の溝を意味する。
【００４０】
溝の深さは、後述する第６工程で形成する第２電極の厚さよりも大きい。また、有機層と第２電極との間に、さらなる機能層（電子注入層など）を設ける場合には、溝の深さは、第２電極の厚さと当該機能層の厚さとの和よりも大きい。溝の幅は、後述する第６工程で形成する第２電極の厚さよりも大きいことが好ましい。溝の深さおよび幅が第２電極の厚さよりも大きいことで、第２電極が溝によって分断されやすくなる（後述）。
【００４１】
有機層に異物を囲む溝を形成する方法は、特に限定されないが、有機層にレーザを照射すればよい。レーザ照射（レーザアブレーション）によれば、加工サイズや形状を問わず、有機層を除去できるからである。ここで「有機層にレーザを照射する」とは、有機層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。
【００４２】
レーザの光源の種類は、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。
【００４３】
有機層に照射するレーザの波長は、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（基板や陽極、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密度は、有機層の材料や厚さなどによって適宜設定する。
【００４４】
レーザの照射面積は、形成する溝のサイズ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。
【００４５】
このようにレーザ光の形状や強度を調整することで、所望の形状の溝を形成することができる。
【００４６】
図５は、予備実験から求められた、レーザのエネルギ密度（０．０９〜０．２４Ｊ／ｃｍ２）と有機層の除去量との関係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、第三高調波（３５５ｎｍ）の波長のレーザを様々なエネルギ密度で照射し、レーザ照射によって有機発光層に形成された溝の深さを測定した。レーザ光源には、ＱｕｉｃｋＬａｚｅ−５０ＳＴ２（ＹＡＧレーザ、ニューウェーブリサーチ社製）を用いた。有機発光層表面におけるレーザのの照射面積は５０μｍ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とした。
【００４７】
図５に示されるように、レーザのエネルギ密度と溝の深さとは、比例関係にある。この結果は、レーザのエネルギ密度を制御すれば、有機層に形成される溝の深さ数１０ｎｍレベルで調整できることがわかる。
【００４８】
６）第６工程では、第５工程で有機層に異物を囲む溝を形成した後に有機層上に溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する。第２電極は、真空蒸着法やスパッタリング法などを適宜選択して形成される。有機層と第２電極との間には、さらなる機能層（電子注入層など）が形成されてもよい。
【００４９】
上述のように、有機層には異物を囲む溝が形成されている。さらに、溝の深さは、第２電極の厚さよりも大きい。したがって有機層上に第２電極を形成した場合、第２電極と溝によって囲まれた領域とは溝によって分断され、溝によって囲まれた領域内が絶縁される（図８参照）。これにより、異物を電気的に絶縁することができる。
【００５０】
このように、本発明では異物を破壊することなく、異物を絶縁することができる。このため、本発明によれば異物の破片によってさならる欠陥部が生じることなく、異物によって有機ＥＬ素子がショートすることを防止することができる。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。
【００５１】
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。
【００５２】
（実施の形態１）
実施の形態１では異物の周囲に形成された溝の壁面が基板に対して垂直である例について説明する。また、実施の形態１では、有機層が塗布法で形成される例について説明する。
【００５３】
実施の形態１の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、１）第１電極が配置された基板上にバンクを形成する第１工程と、２）有機層を形成する第２工程と、３）有機層に混入した異物を検出する第３工程と、４）有機層に異物を囲む溝を形成する第４工程と、５）有機層上に第２電極を形成する第５工程を有する。
【００５４】
第１工程では、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工程では、インクジェット法により、第１工程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。第３工程では、有機層中に混入した異物を画像検査機により検出する。
【００５５】
図６は、第３工程で検出された異物の斜視図を示す。図６に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。
【００５６】
第４工程では、第３工程で検出した異物の周辺の有機層にレーザを照射する。異物の周辺の有機層にレーザを照射するには、ライン状の照射形状のレーザで、異物の周囲の四辺ごとを照射してもよいし、ポイント状の照射形状のレーザを異物を囲むように移動させてもよい。有機層に照射するレーザの強度は、予備実験を参照し（図５参照）、レーザ照射によって形成される溝の深さが、第５工程で有機層上に形成する第２電極の厚み以上になるように設定される。
【００５７】
照射するレーザの光源は、特に限定されないが、例えば、フラッシュランプ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザである。
【００５８】
異物の周辺の有機層にレーザを照射すると、図７に示されるように、異物６の周辺の有機層３が除去され、有機層３に異物６を囲む溝８が形成される。
【００５９】
第４工程後、第５工程では、有機層上に第２電極を形成する。上述のように有機層には、異物を囲み、かつ深さが第２電極の厚さよりも大きい溝が形成されている。したがって第２電極は溝８によって囲まれた領域から、溝８によって分断される。
【００６０】
図８は、第５工程後の異物近辺の有機ＥＬ素子の断面図である。図８に示されるように、第２電極４は、異物６を囲む溝８によって切断される。また、溝８の底面には、第２電極の材料９が積層される。
このように、第２電極４は、溝８によって囲まれた領域から溝８によって分断されることから、異物６上の電極材料は絶縁される。このため、第１電極と第２電極間に電圧を印加した場合であっても、異物上の電極材料には、電流が流れることは無いので、異物によるリーク電流が発生しない。
【００６１】
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、有機層中に混入した異物を破壊することなく、異物を絶縁し、異物によるリーク電流を防ぐことが出来る。
【００６２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、異物を囲む溝の側面が基板に対して垂直である例について説明した。実施の形態２では、溝の壁面が基板面に対して傾いている例について説明する。
【００６３】
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）第１電極が配置された基板上にバンクを形成する第１工程と、２）有機層を形成する第２工程と、３）有機層に混入した異物を検出する第３工程と、４）有機層に異物を囲む溝を形成する第４工程と、５）有機層上に第２電極を形成する第５工程を有する。実施の形態２の製造方法は、第４工程が異なる以外は、実施の形態１の製造方法と同じである。したがって、以下、実施の形態２の製造方法の第４工程についてのみ説明する。
【００６４】
本実施の形態の第４工程では、異物を囲み、かつ壁面が基板に対して傾いた溝を有機層に形成する。本実施の形態では、溝の壁面は、基板の垂線に対して４５°以上傾いていることが好ましい。
【００６５】
図９は、本実施の形態の第４工程後の有機層の断面図を示す。図９に示されるように、異物６を囲む溝１０の壁面１０ａは、基板に対して傾いている。
【００６６】
壁面が基板に対して傾いた溝を有機層に形成するには、例えば、基板に対して傾いたレーザ光を有機層に照射すればよい。基板に対してレーザを傾かせるには、レーザ発振機を傾けてもよいし、基板を傾けてもよい。このように、溝の壁面を基板に対して傾けると、第５工程で第２電極を形成する際に、溝の一方の壁面に電極材料が付着しない。
【００６７】
図１０は、第５工程後の異物近辺の有機ＥＬ素子の断面図である。図１０に示されるように、第２電極４は、溝１０によって囲まれた領域から溝１０によって分断される。また、溝１０の壁面１０ａには、第２電極の材料が付着しない。このため、より確実に、溝１０によって囲まれた領域を絶縁することができる。
【００６８】
このように、実施の形態２の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、実施の形態１よりも確実に、溝によって囲まれた領域内を絶縁することができるので、異物によるリーク電流をより確実に防ぐことができる。
【００６９】
（実施の形態３）
実施の形態３では、異物を囲む溝の形状が逆テーパ形状である例について説明する。
【００７０】
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）第１電極が配置された基板上にバンクを形成する第１工程と、２）有機層を形成する第２工程と、３）有機層に混入した異物を検出する第３工程と、４）有機層に異物を囲む溝を形成する第４工程と、５）有機層上に第２電極を形成する第５工程を有する。実施の形態３の製造方法は、第４工程が異なる以外は、実施の形態１の製造方法と同じである。したがって、以下、実施の形態３の製造方法の第４工程についてのみ説明する。
【００７１】
本実施の形態の第４工程では、有機層に異物を囲み、かつ逆テーパ形状の溝を形成する。図１１は、本実施の形態の第４工程後の有機層の断面図を示す。図１１に示されるように、異物６を囲む溝１１は、逆テーパ形状である。ここで「逆テーパ形状の溝」とは、開口部の幅が底面の幅よりも小さい形状の溝を意味する。
【００７２】
逆テーパ形状の溝を形成するには、まず、溝の形成予定箇所にレーザ光を照射し、次に、レーザ光の入射位置を変えずに、レーザ光を溝の延伸方向と垂直方向に傾け、レーザ光の傾斜角度を変化させればよい。異物を囲む溝の形状が逆テーパ状であると、第５工程で有機層上に第２電極を形成する際に電極材料が溝１１の壁面１１ａおよび１１ｂに付着しない。このため、確実に溝１１によって囲まれた領域内を絶縁することができる。
【００７３】
図１２は、第５工程後の異物近辺の有機ＥＬ素子の断面図である。図１２に示されるように、第２電極４は、溝１１によって囲まれた領域から、溝１１によって分断される。また、溝１１の壁面１１ａおよび１１ｂには、第２電極の材料が付着しない。このため、確実に、溝１１によって囲まれた領域を絶縁することができる。
【００７４】
このように、実施の形態３の有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、確実に溝によって囲まれた領域内を絶縁することができるので、異物によるリーク電流を確実に防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
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、異物による有機ＥＬ素子のショートなどの欠陥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。
【符号の説明】
【００７６】
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、１０、１１ 溝
９ 電極材料
１２ レーザ光
１３ レーザ発振機
１４ 電極破壊部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴが内蔵された基板と、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ディスプレイの製造方法であって、
前記ＴＦＴが内蔵された基板を準備する工程と、
前記ＴＦＴに接続した前記第１電極を、前記基板上に形成する工程と、
前記第１電極上に前記有機層を形成する工程と、
前記有機層の形成後、前記有機層に混入した異物を検出する工程と、
前記異物を囲む溝を、前記有機層に形成する工程と、
前記有機層上に前記溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する工程と、
を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項２】
前記異物を囲む溝の深さは、前記第２電極の厚みよりも大きい、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項３】
前記異物を囲む溝の幅は、前記第２電極の厚みよりも大きい、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項４】
前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して垂直である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項５】
前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して傾いている、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項６】
前記異物を囲む溝の形状は、逆テーパ形状である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項７】
前記異物を囲む溝は、レーザ照射により前記有機層を除去することで形成される、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項８】
前記第２電極は、真空蒸着またはスパッタリングによって形成される、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項１】
ＴＦＴが内蔵された基板と、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ディスプレイの製造方法であって、
前記ＴＦＴが内蔵された基板を準備する工程と、
前記ＴＦＴに接続した前記第１電極を、前記基板上に形成する工程と、
前記第１電極上に前記有機層を形成する工程と、
前記有機層の形成後、前記有機層に混入した異物を検出する工程と、
前記異物を囲む溝を、前記有機層に形成する工程と、
前記有機層上に前記溝によって囲まれた領域から分断された前記第２電極を形成する工程と、
を有する、有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項２】
前記異物を囲む溝の深さは、前記第２電極の厚みよりも大きい、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項３】
前記異物を囲む溝の幅は、前記第２電極の厚みよりも大きい、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項４】
前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して垂直である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項５】
前記異物を囲む溝の壁面は、前記基板に対して傾いている、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項６】
前記異物を囲む溝の形状は、逆テーパ形状である、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項７】
前記異物を囲む溝は、レーザ照射により前記有機層を除去することで形成される、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項８】
前記第２電極は、真空蒸着またはスパッタリングによって形成される、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１００６０８（Ｐ２０１１−１００６０８Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５４１９９（Ｐ２００９−２５４１９９）
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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