JP5045581B2

JP5045581B2 - 発光装置の検査方法

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Publication number: JP5045581B2
Application number: JP2008169488A
Authority: JP
Inventors: 盛大高; 稔熊谷
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: JP2010009998A

Description

本発明は、有機ＥＬ（electroluminescence）素子を用いた発光装置の検査方法に関する。

近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）に続く次世代の表示デバイスとして、有機発光材料を用いたエレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）等の自発光素子を２次元配列した発光素子型の表示パネルを備えた発光装置の本格的な実用化、普及に向けた研究開発が盛んに行われている。また、有機ＥＬ素子の発光層として低分子の有機化合物、高分子の有機化合物を用いる構成が知られている。

このような有機ＥＬ素子は、アノード電極と、カソード電極と、これらの電極間に形成された電子注入層、正孔注入層、発光層等の有機ＥＬ層を備える。ＥＬ素子では、発光層において正孔注入層、電子注入層からそれぞれ供給された正孔と電子とが再結合することによって発生するエネルギーによって発光する。

ところで、製造過程で発生した残留物等によって有機ＥＬ層に異物が混入すると、アノード電極とカソード電極との間の抵抗を減少させリーク電流を発生させ、有機ＥＬ素子が発光しないという問題がある。

このような有機ＥＬ層の欠陥は、例えば特許文献１に開示されているようにレーザ光を照射し、異物周辺を除去することで修復することができ、有機ＥＬ層を正常に発光させることが可能である。
特開２００７−４２４９８号公報

ところで、有機ＥＬ層をリペアする際には正確に光の条件等を調節する必要がある。従来のレーザ光によるリペア方法及びリペア装置では、肉眼で顕微鏡観察を行い、手動にてレーザ光の焦点位置を合わせていたため、リペア毎に焦点位置を正確に合わせることが困難であった。

特に有機ＥＬ層は数十ｎｍの厚みの極薄い層であり、また、高精細の発光装置では画素の平面形状は一辺が数十μｍの方形と極小であるので、従来の方法では焦点位置を正確に合わせることが特に困難であり、焦点位置がわずかにずれるために、該画素の有機ＥＬ素子全体が発光しない、リペアが達成されないという問題があった。

そこで、焦点位置の設定が容易であり、より正確に有機ＥＬ素子の欠陥を修復することが可能な発光装置、発光装置の検査装置及び検査方法が求められている。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、光の焦点位置を容易に設定することが可能な発光装置の検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置の検査方法は、
基板上に反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記基板を載置台に載置する工程と、
前記反射膜に光を照射する工程と、
前記光のうちの第一の光が前記光照射部から出て測距計に入るまでの時間と、前記光のうちの第二の光が前記光照射部から出て前記反射膜によって反射され再び前記測距計に戻ってくるまでの時間の差分から戻り時間を計測する計測工程と、
前記光の前記戻り時間と前記光の波長から、前記反射膜までの距離を算出する距離算出工程と、
前記反射膜の位置に前記光の焦点位置が合うように、前記光の焦点位置を定めるレンズを、前記レンズを移動させる駆動装置の制御部によって制御し、移動させる焦点調節工程と、を備えることを特徴とする。

前記反射膜形成工程では、前記反射膜を前記基板上に形成された画素電極上に形成してもよい。

前記反射膜形成工程では、前記画素基板上に形成された透光性を有する透光性膜上に前記反射膜を形成してもよい。

前記基板には画素電極が形成され、前記画素電極上には、有機層が形成され、
前記反射膜形成工程では、前記反射膜を前記有機層内に形成してもよい。

前記基板を撮像する撮像工程と、
前記撮像部で撮像された画像を表示する表示工程と、を更に備えてもよい。

本発明によれば、発光装置内に反射膜を設け、反射膜までの距離を計測することによって、光の焦点位置を容易に設定することが可能な発光装置の検査方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る発光装置、発光装置の検査装置及び検査方法について図を用いて説明する。

検査装置（リペア装置）１００の構成例を図１に示し、図２に図１の一部を拡大した図を示す。また、リペア装置１００を用いてリペアされる発光装置１０の構成例を図３に示し、各画素の駆動回路を図４に示す。また、画素３０の平面図を図５に、図５に示す画素３０のＶＩ−ＶＩ線断面図を図６に示す。

リペア装置１００は、図１に示すように、載置台１０１と、顕微鏡１０２と、レンズ駆動装置１０３と、測距計１０４と、撮像部１０５と、光照射部（レーザ光照射部）１０６と、レーザ光調節部１０７と、制御部１１０と、表示部１１１と、を備える。リペア装置１００では、詳細に後述するように発光装置１０の有機層内に形成された反射部３９の反射膜３９ｂに光（レーザ光）を照射し、レーザ光の戻り時間から反射膜３９ｂまでの距離を測定してリペア時のレーザ光の焦点位置を決定する。この焦点位置に基づき有機ＥＬ層の欠陥部分にレーザ光を照射し、欠陥の修復を行う。

載置台１０１は、発光装置１０を載置するためのステージであって、制御部１１０によって制御されており、図示しない駆動装置によってＸ軸方向及び／又はＹ軸方向にスライドする。載置台１０１をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動させることによって、発光装置１０の任意の箇所にレーザ光を照射することが可能である。

顕微鏡１０２は、レンズを備え、発光装置１０の一部を拡大して観察する装置である。また、本実施形態では、顕微鏡１０２を介して発光装置１０にレーザ光が照射される。顕微鏡１０２のレンズは、レンズ駆動装置１０３によって移動される。レンズ駆動装置１０３はモータ等を備え、制御部１１０によって制御される。また、本実施形態では、詳細に後述するようにレーザ光の戻り時間を元に算出された焦点位置にレーザ光の焦点が合うように、顕微鏡１０２のレンズを移動させる。

測距計１０４は、レーザ光の戻り時間を測定し、レーザ光の戻り時間とレーザ光の波長から発光装置１０内の反射膜３９ｂまでの距離を算出する装置である。測距計１０４は、図示しないスタート信号検出器、時間計測器、ストップ信号検出器、測距計制御部等を備える。レーザ光の焦点位置を決定する際は、まず、レーザ光照射部１０６から発せられたレーザ光を、図２に示すように反射ミラーによって反射させ、更にプリズムによって反射させることにより、発光装置１０へ導く。この際、レーザ光の一部はプリズムで反射せず、測距計１０４に入射する。測距計１０４に入射したレーザ光（第一の光）は、スタート信号検出器によってスタート信号として検出され、この信号は時間計測器に送信される。更に、発光装置１０内の反射膜３９ｂによって反射されたレーザ光の一部はプリズムで反射し再び測距計１０４に入射し、一部は撮像部１０５に入射する。再び測距計１０４に入射したレーザ光（第二の光）は、ストップ信号検出器によってストップ信号として検出され、このストップ信号が時間計測器に送信される。時間計測器はスタート信号とストップ信号との時間差、つまりレーザ光が光照射部１０６から出て測距計１０４に入るまでの時間と、レーザ光が光照射部１０６から出て反射膜３９ｂによって反射され再び測距計１０４に戻ってくるまでの時間の差分からレーザ光の戻り時間を検出する。測距計制御部は、この時間差とレーザ光の波長から反射膜３９ｂまでの距離を算出する。このようにして算出された反射膜３９ｂまでの距離情報は制御部１１０に送信される。

撮像部１０５は高感度ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、顕微鏡１０２を介して撮像部１０５で撮影された画像のデータは、制御部１１０へと送信される。この画像は、制御部１１０から表示部１１１へと送信され、表示部１１１で表示される。このように撮像部１０５によって撮像された画像を表示部１１１で表示することによって、欠陥の修復工程を表示させることができ、モニタリングしながらのリペアが可能である。

レーザ光照射部１０６は、所定波長のレーザ光を照射する装置であり、制御部１１０によって制御されているレーザ光調節部１０７により出力が調節される。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、載置台１０１と、顕微鏡１０２と、レンズ駆動装置１０３と、測距計１０４と、レーザ光調節部１０７と、を制御する。制御部１１０は、測距計によって計測された反射膜３９ｂの位置を元に、レーザ光の焦点位置を算出し、レーザ光調節部を制御し、照射するレーザ光の焦点位置を調節する。更に、反射膜３９ｂの位置を元に、反射膜３９ｂの位置に焦点が合うようにレンズ駆動信号をレンズ駆動装置１０３に送信し、顕微鏡１０２のレンズ位置を移動させ、レーザ光の焦点位置を合わせる。

表示部１１１は、液晶ディスプレイ等の表示パネルであり、撮像部１０５で撮影された画像を表示する。

本実施形態のリペア装置１００では、測距計１０４によってレーザ光の戻り時間から反射膜３９ｂまでの距離を求め、反射膜３９ｂが形成されている位置、つまり有機層（正孔注入層及び発光層）にレーザ光の焦点を合わせることができる。従来、有機層内に焦点を合わせる際、有機層と画素電極との界面、発光層と正孔注入層との界面での反射光が弱く有機層内での散乱光と分離できないため、正確に有機層に焦点を合わせることが難しかった。しかし、本実施形態ではレーザ光の戻り時間から反射膜の位置を算出することができ、反射膜の位置に基づきレーザ光の焦点位置を合わせるため、容易に有機層内に焦点位置を設定することができる。また、このようにレーザ光の焦点位置を合わせるため、対向電極をレーザ光によって破壊することを抑制できる。

次に、上述したリペア装置１００を用いてリペアされる発光装置１０の構成例を図２に示し、各画素の駆動回路を図３に示す。また、画素の平面図を図４に、画素のＶ−Ｖ線断面図を図５に示す。

本実施形態の発光装置１０では、図３に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の画素を一組として、この組が行方向（図３の左右方向）に繰り返し複数配列されるとともに、列方向（図３の上下方向）に同一色の画素が複数配列されている。

各画素３０の構成例を示す等価回路を図４に示す。各画素３０は有機ＥＬ素子２３と、有機ＥＬ素子２３をアクティブ動作する画素回路ＤＳとを備えており、画素回路ＤＳは、トランジスタ（選択トランジスタ）Ｔｒ１１と、トランジスタ（発光駆動トランジスタ）Ｔｒ１２と、キャパシタＣｓと、を備える。

画素基板３１上には、それぞれ所定行に配列された複数の画素回路ＤＳに接続された複数のアノードラインＬａと、それぞれ所定列に配列された複数の画素回路ＤＳに接続されたデータラインＬｄと、それぞれ所定行に配列された複数の画素回路ＤＳのトランジスタＴｒ１１を選択する複数の走査ラインＬｓと、が形成されている。

図４に示すように選択トランジスタＴｒ１１のゲート端子は走査ラインＬｓに、ドレイン端子が発光パネルの列方向に配設されたデータラインＬｄに、ソース端子が接点Ｎ１１にそれぞれ接続される。また、発光駆動トランジスタＴｒ１２のゲート端子は接点Ｎ１１に接続されており、ドレイン端子は供給電圧ラインＬａに、ソース端子は接点Ｎ１２にそれぞれ接続されている。キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ１２のゲート端子及びソース端子に接続されている。なお、キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ１２のゲート−ソース間に付加的に設けられた補助容量、もしくはこれらの寄生容量と補助容量からなる容量成分である。また、有機ＥＬ素子２３は、アノード端子（画素電極３４）が接点Ｎ１２に接続され、カソード端子（対向電極４０）に基準電圧Ｖｓｓが印加されている。

走査ラインＬｓは、発光パネルの周縁部に配置された走査ドライバ（図示せず）に接続されており、所定タイミングで発光パネルの行方向に配列された複数の画素３０を選択状態に設定するための選択電圧信号（走査信号）Ｓｓｅｌが印加される。また、データラインＬｄは、発光パネルの周縁部に配置されたデータドライバ（図示せず）に接続され、上記画素３０の選択状態に同期するタイミングで表示データに応じたデータ電圧（階調信号）Ｖｐｉｘが印加される。

各行ごとに配列された複数のトランジスタＴｒ１２が、当該トランジスタＴｒ１２に接続された有機ＥＬ素子２３の画素電極（例えばアノード電極）に表示データに応じた発光駆動電流を流す状態に設定するように、複数のアノードラインＬａ（供給電圧ライン）は、いずれも所定の高電位電源に直接又は間接的に接続されている。つまり、アノードラインＬａは、有機ＥＬ素子２３の対向電極４０に印加される基準電圧Ｖｓｓより十分電位の高い所定の高電位（供給電圧Ｖｄｄ）が印加される。また、対向電極４０は、例えば、所定の低電位電源に直接又は間接的に接続され、絶縁性基板１１上に２次元配列された全ての画素（有機ＥＬ素子）に対して単一の電極層により形成されており、所定の低電圧（基準電圧Ｖｓｓ，例えば接地電位ＧＮＤ）が共通に印加されるように設定されている。

次に、本実施形態の発光装置１０の画素３０の平面図を図４に示す。また、図５は図４に示すＶ−Ｖ線断面図である。また、本実施形態の発光装置１０は、有機ＥＬ素子が設けられている画素基板３１側から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション型である。

画素基板３１は、透光性を備える材料から形成され、例えばガラス基板である。また、画素基板３１上にはゲート電極１１ｇ，１２ｇ、データラインＬｄ及び絶縁膜３２が形成される。

絶縁膜３２は、絶縁性材料、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等から構成されてあり、ゲート電極１１ｇ，１２ｇ及びデータラインＬｄを覆うように画素基板３１上に形成される。また、絶縁膜３２はゲート電極１１ｇ，１２ｇが形成された領域においてトランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２のゲート絶縁膜として機能する。

トランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２は、それぞれｎチャネル型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）である。トランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２は、それぞれ画素基板３１上に形成される。また、トランジスタＴｒ１１は半導体層（図示せず）と、保護絶縁膜（図示せず）と、ゲート電極１１ｇと、ソース電極１１ｓと、ドレイン電極１１ｄと、オーミックコンタクト層（図示せず）と、を備える。トランジスタＴｒ１２は、トランジスタＴｒ１２と同様に半導体層１２１と、保護絶縁膜１２２と、ソース電極１２ｓと、ドレイン電極１２ｄと、オーミックコンタクト層１２３，１２４と、ゲート電極１２ｇと、を備える。また、Ｔｒ１２のソース電極１２ｓは画素電極３４に接続される。

トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２において、ゲート電極１１ｇ，１２ｇは、例えば、アルミニウム−ネオジウム−チタン（ＡｌＮｄＴｉ）またはクロム（Ｃｒ）から形成される。また、ドレイン電極１１ｄ，１２ｄ、ソース電極１１ｓ、１１ｓはそれぞれ例えばアルミニウム−チタン（ＡｌＴｉ）／Ｃｒ、ＡｌＮｄＴｉ／ＣｒまたはＣｒから形成されている。また、それぞれのドレイン電極及びソース電極と半導体層との間には低抵抗性接触のため、オーミックコンタクト層が形成される。

配線Ｌｄｘは、絶縁膜３２に設けられた開口部であるコンタクトホール６１を介して下方のデータラインＬｄに接続されている。
走査ラインＬｓは、各画素３０におけるトランジスタＴｒ１１のゲート電極１１ｇの形成領域において断線しており、その端部は、絶縁膜３２に設けられた開口部であるコンタクトホール６２、６３を介して下方のゲート電極１１ｇに接続されている。
トランジスタＴｒ１１のソース電極１１ｓは、絶縁膜３２に設けられた開口部であるコンタクトホール６４を介して下方のトランジスタＴｒ１２のゲート電極１２ｇに接続されている。

層間絶縁膜３３は、絶縁材料、例えばＳｉＮ等から形成される。層間絶縁膜３３は、画素電極３４間に形成され、隣接する画素電極３４間を絶縁する。また、層間絶縁膜３３は、発光領域に対応する領域に開口３３ａを備える。このように層間絶縁膜３３の開口３３ａによって露出された画素電極３４上に、後述する正孔注入層３６、発光層３７等の有機層が成膜される。

画素電極（アノード電極）３４は、絶縁膜３２上に形成され、透光性を備える導電材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ等から構成される。また、各画素電極３４は隣接する他の画素３０の画素電極３４と層間絶縁膜３３によって絶縁されている。

反射部３９は、透明膜３９ａと反射膜３９ｂとの２層構造であり、平面形状は略方形に形成される。反射部３９は、本実施形態では図５に示すように画素電極３４の中心領域に形成されており、例えば一辺が数十ｎｍに形成される。反射部の透明膜３９ａの厚みは、反射膜３９ｂが有機層の厚みの中心近傍となるように設定される。これにより、反射膜３９ｂによってレーザ光が反射される位置を有機層の厚みの中心とすることができる。また、反射部３９の面積は、反射部３９が形成された画素３０全体の発光量が、他の反射部が形成されていない画素３０と比較して低くならない値に設定されている。なお、反射部３９の平面形状は方形に限らず、円形、多角形等であっても良い。

また、反射部３９は画素基板３１上の一つの画素３０内の予め定められた位置（座標）に一つ設けられている。反射部３９は、画素基板３１上の他の画素３０のリペアの際のレーザ光の焦点位置の基準となるため、画素基板３１上の全ての画素３０に設けられている必要はない。もっとも、反射部３９は画素基板３１上に一つとは限られず、複数の画素３０に反射部３９を設けてもよい。

透明膜３９ａは、本実施形態では画素電極３４を介してレーザ光を照射するため、全反射が起きないよう、画素電極３４の材料、例えばＩＴＯと屈折率が類似する材料から形成することが好ましい。具体的に、画素電極３４をＩＴＯから形成する場合、透明膜３９ａとしては、ＳｉＮ、ＺｎＯ等を用いることができる。また、透明膜３９ａは画素電極３４上に正孔注入層３６を形成する工程の前に、画素電極３４上に透明膜の形状に対応する開口を有するマスクを介した真空蒸着法等によって成膜される。

次に反射膜３９ｂはレーザ光を反射する材料、例えばアルミニウムから形成される。反射膜３９ｂは透明膜３９ａ上に、反射膜３９ｂの形状に対応する開口を有するマスクを介した真空蒸着法等によって成膜される。

隔壁３５は、絶縁材料、例えばポリイミドから構成され、層間絶縁膜３３上に形成される。隔壁３５は、図５及び図６に示すように、列方向に（図６に示す縦方向）延びる溝３５ａを備え格子状に形成される。また、図６において隔壁３５の横断面形状は方形に形成されているが、テーパを有する横断面形状としても良い。

正孔注入層３６は、画素電極３４上に形成され、発光層３７に正孔を供給する機能を有する。正孔注入層３６は正孔（ホール）注入、輸送が可能な材料、例えば導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）から形成される。

発光層３７は、正孔注入層３６上に形成されている。発光層３７は、アノード電極とカソード電極との間に所定の電圧を印加することにより光を発生する機能を有する。発光層３７は、発光することが可能な公知の高分子発光材料、例えばポリパラフェニレンビニレン系やポリフルオレン系等の共役二重結合ポリマーを含む赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色の発光材料から構成される。

有機層である正孔注入層３６及び発光層３７内に、製造工程中に発生する異物、例えば画素電極３４を形成した際に発生するパーティクル等が存在すると、画素電極３４とカソード電極４０との間の抵抗が減少し、リーク電流が発生し、有機ＥＬ素子が発光しない問題が生ずる。そこで、本実施形態では、有機層内に存在する異物をレーザ光を照射することによって除去し、リペアを行い、有機ＥＬ素子を正常に発光させることができる。

対向電極（カソード電極）４０は、導電材料、例えばＣａ，Ｂａ等仕事関数の低い材料からなり発光層３７に電子を供給する層と、例えばアルミニウム等の光反射性導電材料からなり、仕事関数の低い材料から形成された層の酸化を抑え、全体のシート抵抗を下げる機能を有する層との２層構造である。対向電極４０は図６に示すように複数の画素３０に跨って形成される単一の電極層から構成される。

次に、このような反射部３９を備える発光装置１０の製造方法について、図７及び図８を用いて説明する。

まず、ガラス基板等からなる画素基板３１を用意する。次にこの画素基板３１上に、スパッタ法、真空蒸着法等によりゲートメタル層（図示せず）を形成し、パターニングすることにより、図７（ａ）に示すようにゲート電極１１ｇ，１２ｇの形状にパターニングする。

続いて、図７（ｂ）に示すようにＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりゲート電極１１ｇ，１２ｇ上に例えば窒化シリコンからなる絶縁膜３２を成膜する。続いて、ＣＶＤ法、スパッタ法等により絶縁膜３２上に、例えばアルファスシリコン等からなる半導体膜と、保護絶縁膜となる例えば窒化シリコン等の絶縁膜と、を連続成膜する。次にパターニングによって保護絶縁膜１２２を形成する。

次に、半導体膜上にオーミックコンタクト層となる不純物層を成膜し、パターニングすることによって、図７（ｂ）に示すようにオーミックコンタクト層１２３，１２４及び半導体層１２１を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように絶縁膜３２上に真空蒸着法、スパッタ法等により、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料を用いて画素電極３４を形成する。

次に、ゲートメタル層と、ソース電極及びドレイン電極を形成するためのドレインメタル層を接続するコンタクトホール６１〜６４およびゲート絶縁膜の分断部（図示せず）を形成する。次に、真空蒸着法、スパッタ法等によりドレインメタル層を成膜してからパターニングによって図７（ｂ）に示すようにソース電極１２ｓ及びドレイン電極１２ｄを形成する。

次に、図７（ｃ）に示すように、透明膜３９ａに対応する形状の開口８１ａを有するマスク８１を介して、真空蒸着法等により、透光性を有する材料、例えばＳｉＮ，ＺｎＯ等を成膜し、画素電極３４上に透明膜３９ａを形成する。

続いて、図７（ｄ）に示すように、反射膜３９ｂに対応する形状の開口８２ａを有するマスク８２を介して、真空蒸着法等により、反射性を有する材料、例えばＡｌ等を成膜し、透明膜３９ａ上に反射膜３９ｂを形成する。これにより反射部３９が形成される。

続いて、トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２等を覆うようにシリコン窒化膜からなる層間絶縁膜３３をＣＶＤ法等により形成する。次に、フォトリソグラフィ等により画素３０の発光領域に対応する領域に開口３３ａを形成し、図８（ａ）に示すように画素電極３４を露出させる。

次に、画素基板３１上に、感光性ポリイミド等をスピンコート法によって形成する。続いて、隔壁３５に対応する形状に形成されたフォトマスクを介して、露光後、現像し、パターニングを行い、図８（ｂ）に示すように隔壁３５を形成する。

続いて、正孔注入材料（導電性高分子であるＰＥＤＯＴ及びドーパントとなるＰＳＳ）を分散した水を主成分とする含有液（以下、ＰＥＤＯＴ含有液）を、複数の液滴を吐出するインクジェットや連続する液体を流すノズルコータ等の方法で画素基板３１上に塗布する。このとき、隔壁３５は、液体が画素の外に漏れ出ないように仕切っている。

次に、赤・緑・青色の発光材料（ポリフルオレン系）をテトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン等の有機溶剤に溶かした発光材料含有液を、インクジェットやノズルコータ等の方法により、層間絶縁膜３３の開口部３３ａ及び仕切り壁３５の開口部で囲まれた正孔注入層３６上にそれぞれ成膜する。発光材料を成膜後、窒素雰囲気中の加熱乾燥、或いは真空中での加熱乾燥を行い、残留溶媒の除去を行う。

次に、アルカリ金属およびアルカリ土類金属から選ばれる金属化合物からなる金属層を例えば蒸着法等にて成膜する。更に、金属層上に、アルミニウムを蒸着法にて成膜し、２層構造のカソード電極４０を図８（ｃ）に示すように成膜する。

次に、紫外線硬化樹脂又は熱硬化樹脂を不活性ガス雰囲気下でディスペンサを用いて、又はスクリーン印刷法によって、図示しない封止基板上のそれぞれ所定の領域に塗布する。なお、画素基板側に封止樹脂を塗布しても良い。次に、画素基板３１と封止基板とを重ね合わせ、圧力を加えて密着させ、圧力を徐々に常圧に戻す。常圧に戻した後で、ＵＶを照射し、又は熱を加え、樹脂を硬化させ封止を完了させる。
以上の工程から、反射部３９を有する発光装置１０が製造される。

次に、このような発光装置１０の画素３０内の欠陥を図１に示すリペア装置１００によって欠陥を修復する工程について図９に示すフローチャートを用いて説明する。

上述した工程によって、封止が施された発光装置１０をリペア装置１００の載置台１０１上に載置する。この際、レーザ光を入射させる面、本実施形態では画素基板３１側が上となるように載置する。

次に、反射部３９は予め画素基板３１上の定められた座標上に形成されているため、この座標がレーザ光の照射位置に合致するように、制御部１１０は、載置台１０１を移動させ、位置合わせを行う（ステップＳ１１）。

位置合わせ後、制御部１１０は、レーザ光調節部１０７を制御し、レーザ光をレーザ光照射部１０６より顕微鏡１０２を介して反射部３９の反射膜３９ｂへ照射する。この際のレーザ光は、欠陥のリペアに用いるレーザ光と同じ波長で、リペア時より弱いエネルギーのレーザ光である。レーザ光照射部１０６から発せられたレーザ光は、図２に示すように反射ミラーによって反射し、更にプリズムによって反射することにより、発光装置１０へ導かれる。この際、レーザ光の一部はプリズムで反射せず、測距計１０４に入射する。測距計１０４に入射したレーザ光は、スタート信号検出器によってスタート信号として検出され、この信号は時間計測器に送信される。更に、発光装置１０内の反射膜３９ｂによって反射されたレーザ光の一部はプリズムで反射し再び測距計１０４に入射し、一部は撮像部１０５に入射する。再び測距計１０４に入射したレーザ光は、ストップ信号検出器によってストップ信号として検出され、このストップ信号が時間計測器に送信される。時間計測器はスタート信号とストップ信号との時間差を検出する。測距計制御部は、この時間差とレーザ光の波長から反射膜３９ｂまでの距離を算出する（ステップＳ１２）。

次に、制御部１１０は、算出された反射膜３９ｂまでの距離にレーザ光の焦点位置が合うように、レンズ駆動部にレンズ駆動信号を送信し、顕微鏡１０２内のレンズを移動させる。（ステップＳ１３）。

続いて、制御部１１０は、載置台１０１を画素基板３１内の欠陥が存在する箇所の座標が、レーザ光の照射位置と合致するように載置台１０１を移動させる（ステップＳ１４）。

制御部１１０は、レーザ光調節部１０７を制御し、レーザ光照射部１０６からレーザを照射し、画素３０内の欠陥をリペアする（ステップＳ１５）。

以上の工程から、画素３０内の欠陥が修復される。

なお、有機ＥＬ素子の欠陥は、有機ＥＬ素子に電圧を印加し、電流電圧特性を測定することによって発見する。素子の欠陥は、予めリペア装置１００とは別に設けられた装置で検出を行い欠陥の位置の座標を記録しておき、記録した座標に基づきリペア装置１００で修復を行っても良い。この場合は、例えば、Ｓ１１の位置合わせとＳ１２の反射膜３９ｂの深さの計測を行った上で、ステップＳ１３〜ステップＳ１５の作業を繰り返すことも可能である。また、電流電圧特性を測定可能な装置をリペア装置１００に設け、欠陥の発見と修復を同時に行うことも可能である。

このように、本実施形態の発光装置、発光装置のリペア装置及びリペア方法では、画素電極３４上に反射膜３９ｂを有する反射部３９を形成し、反射膜３９ｂにレーザ光を照射し、レーザ光の戻り時間を計測することにより、反射膜３９ｂの位置、つまり有機層の厚みの中心位置を算出することができる。また、この中心位置に欠陥のリペアに用いるレーザ光の焦点位置が合うように、制御部によってレンズを移動させる。これにより、焦点位置の設定が容易な発光装置、発光装置のリペア装置及びリペア方法を提供することができる。更に、肉眼で焦点位置を決定するよりも正確にレーザの焦点位置を調節することができるため、リペア時にカソード電極４０が損傷することを抑制することができる。

例えば、従来のように肉眼で顕微鏡観察を行ない焦点位置を設定する場合、有機層内に焦点を合わせる際、有機層と画素電極との界面、発光層と正孔注入層との界面での反射光が弱く有機層内での散乱光と分離できないため、正確に有機層に焦点を合わせることが難しかった。一例として、２０μｍ角の画素が形成された発光装置に従来の様にリペアを行った結果、該画素内の発光機能を失ってしまう失敗例が多発した。これは、高精細なパネルの観察に必要な高倍率レンズの解像度限界のため、焦点位置が有機層からずれてしまうことが一因である。また、この例では、上記の解像度の限界や肉眼での焦点位置合わせのため、測定毎のレーザ加工サイズの違いやリペア成功・失敗などの再現性の問題があった。

これに対して、本実施形態では上述したように反射膜３９ｂを用いてレーザ光の焦点位置を、有機層の厚みの中心に設定することができる。このため、焦点位置の設定が容易であるだけでなく、レーザ光の焦点位置が正確に定まることからレーザ光によるリペア範囲のサイズのずれが抑制され、リペアの再現性を高めることが可能である。

また、本実施形態では、顕微鏡１０２を介して撮像部１０５によって撮影し表示部１１１に表示することによりモニタリングしながらのリペアが可能である。この点からもリペアの精度を向上させることが可能である。

本発明は上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。
上述した実施形態では、反射部３９が透明膜３９ａと反射膜３９ｂとの２層構造である場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば図１０に示すように、反射部は反射膜３９ｂのみであってもよい。この場合、発光層３７の中心領域は、上述した実施形態と同様に反射膜３９ｂまでの距離を算出した上で、例えば正孔注入層３６，発光層３７の厚みから補正を行うことで、レーザ光の焦点の位置合わせを行う。

また、反射部３９は画素３０の開口３３ａによって定義された発光領域の中心領域に形成される場合に限られず、発光領域の周辺領域に形成されても良く、任意の場所に形成することが可能である。

更に、例えば図１１に示すように、反射部３９は、画素電極３４の周縁部に形成され、反射部３９の上には層間絶縁膜３３が形成されていても良い。

また、上述した実施形態では、ＲＧＢの３色を発光するフルカラーのボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を例に挙げて説明したが、これに限られず、ＲＧＢのいずれか１色のモノカラーであっても良く、更にトップエミッション型の有機ＥＬ素子であっても良い。

更に上述した実施形態では、画素３０の駆動回路ＤＳが、２つのトランジスタを備える構成を例に挙げて説明したが、これに限られず３つ以上のトランジスタによって駆動されても良く、１つであっても良い。図４に示すトランジスタＴｒ１１及びトランジスタＴｒ１２は、いずれもｎチャネル型アモルファスシリコン薄膜トランジスタであるが、これに限らず、少なくとも一方がｐチャネル型でもよく、ポリシリコン薄膜トランジスタであってもよい。なお、トランジスタＴｒ１１及びトランジスタＴｒ１２がｐチャネル型の電界効果型トランジスタの場合は、それぞれソース端子及びドレイン端子が図４とは逆に接続される。

実施形態に係るリペア装置の構成例を示す図である。リペア装置の一部を拡大して示す図である。発光装置の構成例を示す図である。発光装置の画素の等価回路図である。発光装置の画素の平面図である。図５に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。発光装置の製造方法を示す図である。発光装置の製造方法を示す図である。リペア工程のフローチャートである。変形例を示す図である。変形例を示す図である。

符号の説明

１０・・・発光装置、３０・・・画素、３１・・・画素基板、３２・・・絶縁膜、３３・・・層間絶縁膜、３４・・・画素電極、３５・・・隔壁、３６・・・正孔輸送層、３７・・・発光層、３８・・・電子注入層、３９・・・反射部、４０・・・対向電極、１００・・・リペア装置、１０１・・・載置台、１０２・・・顕微鏡、１０３・・・レンズ駆動装置、１０４・・・測距計、１０５・・・撮像部、１０６・・・レーザ光照射部、１０７・・・レーザ光調節部、１１０・・・制御部、１１１・・・表示部、Ｃｓ・・・キャパシタ、Ｌａ・・・アノードライン、Ｌｄ・・・データライン、Ｌｓ・・・セレクトライン、Ｔｒ１１，Ｔｒ１２・・・トランジスタ

Claims

基板上に反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記基板を載置台に載置する工程と、
前記反射膜に光を照射する工程と、
前記光のうちの第一の光が前記光照射部から出て測距計に入るまでの時間と、前記光のうちの第二の光が前記光照射部から出て前記反射膜によって反射され再び前記測距計に戻ってくるまでの時間の差分から戻り時間を計測する計測工程と、
前記光の前記戻り時間と前記光の波長から、前記反射膜までの距離を算出する距離算出工程と、
前記反射膜の位置に前記光の焦点位置が合うように、前記光の焦点位置を定めるレンズを、前記レンズを移動させる駆動装置の制御部によって制御し、移動させる焦点調節工程と、を備えることを特徴とする発光装置の検査方法。
前記反射膜形成工程では、前記反射膜を前記基板上に形成された画素電極上に形成することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の検査方法。
前記反射膜形成工程では、前記基板上に形成された透光性を有する透光性膜上に前記反射膜を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置の検査方法。
前記基板には画素電極が形成され、前記画素電極上には、有機層が形成され、
前記反射膜形成工程では、前記反射膜を前記有機層内に形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置の発光装置の検査方法。
前記基板を撮像する撮像工程と、
前記撮像部で撮像された画像を表示する表示工程と、を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置の検査方法。