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JP2010044118A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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JP2010044118A JP2008206263A JP2008206263A JP2010044118A JP 2010044118 A JP2010044118 A JP 2010044118A JP 2008206263 A JP2008206263 A JP 2008206263A JP 2008206263 A JP2008206263 A JP 2008206263A JP 2010044118 A JP2010044118 A JP 2010044118A
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圭介 松尾
Koji Hanawa
幸治 花輪
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Abstract

【課題】レーザ転写法により形成された発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することができる表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】有効領域110の外側の検査領域150に、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる検査用画素Px2を設け、検査対象色の両側の検査用画素Px2の間の距離W2を、検査対象色の両側の表示用画素Px1の間の距離W1よりも狭くする。検査用画素Px2のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレなどの予兆を早期に発見する。
【選択図】図4

Description

本発明は、レーザ転写法により有機発光素子を形成した表示装置およびその製造方法に関する。
近年、次世代の表示装置が盛んに開発されており、駆動用基板に、第1電極、発光層を含む複数の有機層および第2電極を順に積層した有機発光素子(有機EL(Electroluminescence )素子)を用いた有機発光表示装置が注目されている。有機発光表示装置は、自発光型であるので視野角が広く、バックライトを必要としないので省電力が期待でき、応答性が高く、装置の厚みを薄くできるなどの特徴を有している。そのため、テレビ等の大画面表示装置への応用が強く望まれている。
有機発光表示装置の大型化や生産性向上のため、更に大型のマザーガラスの使用が検討されている。その際、一般的なメタルマスクを用いた発光層の形成方法では、金属シートに開口パターンを設けたメタルマスクを介して発光材料を蒸着または塗布することによりR,G,Bの発光層をパターニングするようにしているので、大型基板に対応してメタルマスクも大型化する必要がある。
しかしながら、メタルマスクの大型化により、マスクの自重によるたわみ、蒸着時の熱膨張が顕著になることに加えて、メタルマスクそのものの開口パターンの精度が大型化により低下するので、発光層のパターニング精度も得られなくなってしまうという問題がある。また、メタルマスクと基板との接触による素子へのダメージ、マスク上の異物などによる欠点不良も、大型化に伴って深刻化する。このようなことから、メタルマスクを必要としないパターニング技術が求められている。
大型基板対応のマスクレスパターニング方式としては、インクジェット法(例えば、特許文献1参照。)と、レーザ転写法(例えば、特許文献2および特許文献3)とがある。レーザ転写法は、支持材に発光材料を含む転写層を形成したドナー要素を形成し、このドナー要素を、有機発光素子を形成するための被転写基板に対向配置し、減圧環境下でレーザビームを照射することにより転写層を被転写基板に転写する方法である(例えば、特許文献2および特許文献3参照。)。レーザ転写法は、従来のマスク蒸着法に対して、高精細化が可能である、大型基板対応が可能であるという二つの優位性を有している。有機ELの大型テレビ量産を実現する上で、大型基板対応の製造技術の確立は必須と考えられているが、レーザ転写法は、大型基板に対してもパターニング精度を一定に保つことができるため、その有力候補の一つとなっている。
レーザ転写法では、図39に示したように、有効領域810内に、有機発光素子810R,810G,810Bよりなる表示用画素Px1が行列状に形成され、同じ色の表示用画素Px1が同じ列に配置されている。同じ列の有機発光素子810Rよりなる表示用画素Px1には、レーザ転写法により、連続した赤色発光層815CRが形成されている。同様に、同じ列の有機発光素子810Gよりなる表示用画素Px1には、レーザ転写法により、連続した緑色発光層815CGが形成されている。
特開1998−12377号公報 特開2002−110350号公報 特表2002−534782号公報 特開2003−107238号公報
一般的に、レーザ転写法では、生産性向上のために、レーザまたは基板のスキャン速度高速化のほかに、マルチレーザヘッドまたはマルチビームを用いることで、基板1枚当たりの処理時間を短縮することが想定される。その場合、ヘッド間距離のばらつき、ビーム強度の不均一あるいはビーム間隔のばらつき、またはそれらの経時変化などにより、図35に示したように、転写された赤色発光層815CR,緑色発光層815CGの位置ズレまたは幅のばらつきが生じる可能性があった。このような位置ズレや幅のばらつきは、混色または膜厚分布不均一などの不良を引き起こすものであるが、そのような不良が発生する寸前であっても発光に異常はみられないので、対策が遅れがちであった。有機発光素子の発光層は一般的に厚みが数10nm〜数100nmの薄膜であるので、認識しづらく、転写された発光層の位置または幅の管理は比較的困難であった。また、位置ズレや幅のばらつきの原因となっているヘッドまたはビームの特定も容易ではなかった。
更に、レーザヘッドの位置ズレによる不良が発生した場合、転写工程から検査工程までの間にタイムラグがあるため、その間に生産されたパネルの大部分が不良となり、歩留まりに著しい影響を与えるおそれがあった。
ちなみに、特許文献4では、有機ELパターンのパターニング位置精度評価パターンが開示されている。しかし、この従来技術では、有機ELのパターニング方法がインクジェット法に限定されており、測定対象が膜ではなく液滴であるので、最終的に発光領域に形成されるパターンの幅が不明瞭であった。また、位置精度悪化原因となるヘッドまたはノズルの特定も困難であった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、レーザ転写法により形成された発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することができる表示装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明による第1の表示装置は、以下の(A),(B)の構成要件を備えたものである。
(A)基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の表示用画素が同じ列に配置されている有効領域
(B)基板の有効領域の外側に、有機発光素子よりなる検査用画素を有し、検査対象色の両側の検査用画素の間の距離が、検査対象色の両側の表示用画素の間の距離よりも狭い検査領域
本発明による第2の表示装置は、以下の(A),(B)の構成要件を備えたものである。
(A)基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の表示用画素が同じ列に配置されている有効領域
(B)基板の有効領域の外側に、反射層を含む検査用パターンを有し、検査対象色の両側の検査用パターンの間の距離が、検査対象色の両側の表示用画素の間の距離よりも狭い検査領域
本発明による第3の表示装置は、以下の(A),(B)の構成要件を備えたものである。
(A)基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の表示用画素が同じ列に配置されている有効領域
(B)基板の有効領域の外側に、有機発光素子よりなる検査用画素を有し、検査用画素は、検査対象色の表示用画素と同じ列に設けられていると共に、表示用画素よりも幅が広い検査領域
本発明による第4の表示装置は、以下の(A),(B)の構成要件を備えたものである。
(A)基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の表示用画素が同じ列に配置されている有効領域
(B)基板の有効領域の外側に、反射層を含む検査用パターンを有し、検査用パターンは、検査対象色の表示用画素と同じ列に設けられていると共に、表示用画素よりも幅が広い検査領域
本発明による第5の表示装置は、以下の(A),(B)の構成要件を備えたものである。
(A)基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の表示用画素が同じ列に配置されている有効領域
(B)基板の有効領域の外側に、反射層を含むと共に目盛り付きの検査用パターンを有し、検査用パターンが、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成されている検査領域
本発明による第1の表示装置の製造方法は、以下の(A)〜(E)の工程を含むものである。
(A)基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、有効領域の外側の検査領域に、検査用画素の第1電極を形成し、検査対象色の両側の検査用画素の第1電極の間の距離を、検査対象色の両側の表示用画素の第1電極の間の距離よりも狭くする工程
(B)表示用画素の第1電極および検査用画素の第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも赤色発光層および緑色発光層をレーザ転写法により有効領域を超えて検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程
(C)有機層の上に第2電極を形成する工程
(D)検査用画素をELまたはPL(Photoluminescence )により発光させて、色度またはスペクトル形状を測定する工程
(E)色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別する工程
本発明による第2の表示装置の製造方法は、以下の(A)〜(E)の工程を含むものである。
(A)基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンを形成し、検査対象色の両側の検査用パターンの間の距離を、検査対象色の両側の表示用画素の第1電極の間の距離よりも狭くする工程
(B)第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも赤色発光層および緑色発光層をレーザ転写法により有効領域を超えて検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程
(C)有機層の上に第2電極を形成する工程
(D)検査用パターンに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する工程
(E)色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別する工程
本発明による第3の表示装置の製造方法は、以下の(A)〜(E)の工程を含むものである。
(A)基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、有効領域の外側の検査領域に、検査用画素の第1電極を、検査対象色の表示用画素と同じ列に、表示用画素の第1電極よりも広い幅で形成する工程
(B)表示用画素の第1電極および検査用画素の第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも赤色発光層および緑色発光層をレーザ転写法により有効領域を超えて検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程
(C)有機層の上に第2電極を形成する工程
(D)検査用画素をELまたはPLにより発光させて、色度またはスペクトル形状を測定する工程
(E)色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅が規格範囲外か否かを判別する工程
本発明による第4の表示装置の製造方法は、以下の(A)〜(E)の工程を含むものである。
(A)基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンを、検査対象色の表示用画素と同じ列に、表示用画素の第1電極よりも広い幅で形成する工程
(B)第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも赤色発光層および緑色発光層をレーザ転写法により有効領域を超えて検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程
(C)有機層の上に第2電極を形成する工程
(D)検査用パターンに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する工程
(E)色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅が規格範囲外か否かを判別する工程
本発明による第5の表示装置の製造方法は、以下の(A)〜(E)の工程を含むものである。
(A)基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、有効領域の外側の検査領域に、反射層よりなる目盛り付きの検査用パターンを、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成する工程
(B)第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも赤色発光層および緑色発光層をレーザ転写法により有効領域を超えて検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程
(C)有機層の上に第2電極を形成する工程
(D)検査用パターンに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する工程
(E)色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別する工程
本発明の第1の表示装置では、有効領域の外側の検査領域に、有機発光素子よりなる検査用画素が設けられており、検査対象色の両側の検査用画素の間の距離が、検査対象色の両側の表示用画素の間の距離よりも狭くなっているので、レーザ転写法により形成された赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきが生じている場合には、検査用画素のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する。よって、混色または膜厚分布不均一といった不良を引き起こす前に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第2の表示装置では、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンが設けられており、検査対象色の両側の検査用パターンの間の距離が、検査対象色の両側の表示用画素の間の距離よりも狭くなっているので、レーザ転写法により形成された赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきが生じている場合には、検査用パターンの上に赤色発光層,緑色発光層または青色発光層が重なって形成されている。よって、検査用パターンに光を照射すると、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層との重なり部分では、干渉効果により、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する。よって、混色または膜厚分布不均一といった不良を引き起こす前に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第3の表示装置では、有効領域の外側の検査領域に、有機発光素子よりなる検査用画素が、検査対象色の表示用画素と同じ列に設けられており、検査用画素の幅が、表示用画素よりも広くなっているので、レーザ転写法により形成された赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅が不足している場合には、検査用画素のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する。よって、混色または膜厚分布不均一といった不良を引き起こす前に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅不足の予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第4の表示装置では、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンが、検査対象色の表示用画素と同じ列に設けられており、検査用パターンの幅が、表示用画素よりも広くなっているので、レーザ転写法により形成された赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅が不足している場合には、検査用パターンに光を照射すると、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する。よって、混色または膜厚分布不均一といった不良を引き起こす前に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅不足の予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第5の表示装置では、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含むと共に目盛り付きの検査用パターンが設けられており、検査用パターンが、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成されているので、検査用パターンに光を照射すると、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層との重なり部分では、干渉効果により、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する。色度またはスペクトル形状が変化する位置の目盛りを読み取ることにより、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置または幅が判明する。よって、混色または膜厚分布不均一といった不良を引き起こす前に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第1の表示装置によれば、有効領域の外側の検査領域に、有機発光素子よりなる検査用画素を設け、検査対象色の両側の検査用画素の間の距離を、検査対象色の両側の表示用画素の間の距離よりも狭くするようにしたので、この検査用画素のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第2の表示装置によれば、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンを設け、検査対象色の両側の検査用パターンの間の距離を、検査対象色の両側の表示用画素の間の距離よりも狭くするようにしたので、検査用パターンの反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第3の表示装置によれば、有効領域の外側の検査領域に、有機発光素子よりなる検査用画素を、検査対象色の表示用画素と同じ列に設け、この検査用画素の幅を、表示用画素よりも広くするようにしたので、この検査用画素のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅不足の予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第4の表示装置によれば、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンを、検査対象色の表示用画素と同じ列に設け、この検査用パターンの幅を、表示用画素よりも広くするようにしたので、検査用パターンの反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅不足の予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第5の表示装置によれば、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含むと共に目盛り付きの検査用パターンを設け、この検査用パターンを、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成するようにしたので、検査用パターンの反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する位置の目盛りを読み取ることにより、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第1の表示装置の製造方法によれば、有効領域の外側の検査領域に、有機発光素子よりなる検査用画素を設け、検査対象色の両側の検査用画素の間の距離を、検査対象色の両側の表示用画素の間の距離よりも狭くし、検査用画素をELまたはPLにより発光させて、その色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別するようにしたので、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第2の表示装置の製造方法によれば、有効領域の外側の検査領域に、反射層よりなる検査用パターンを形成し、検査対象色の両側の検査用パターンの間の距離を、検査対象色の両側の表示用画素の第1電極の間の距離よりも狭くし、検査用パターンに光を照射して、その反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別するようにしたので、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第3の表示装置の製造方法によれば、有効領域の外側の検査領域に、検査用画素の第1電極を、検査対象色の表示用画素と同じ列に、表示用画素の第1電極よりも広い幅で形成し、検査用画素をELまたはPLにより発光させて、その色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅が規格範囲外か否かを判別するようにしたので、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅不足の予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第4の表示装置の製造方法によれば、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンを、検査対象色の表示用画素と同じ列に、表示用画素の第1電極よりも広い幅で形成し、検査用パターンに光を照射し、その反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅が規格範囲外か否かを判別するようにしたので、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の幅不足の予兆を早期に発見することが可能となる。
本発明の第5の表示装置の製造方法によれば、有効領域の外側の検査領域に、反射層を含むと共に目盛り付きの検査用パターンを所定の位置に形成し、この検査用パターンに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状に基づいて、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別するようにしたので、検査用パターンの反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する位置の目盛りを読み取ることにより、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(位置ズレ・幅ばらつき検出;検査用画素の幅を広くし、目盛り付きの検査用パターンを併用する例)
2.変形例1(目盛り付きの検査用パターンを併用しない例)
3.変形例2(検査用画素の位置をずらした例)
4.変形例3(検査用画素の配列を変えた例)
5.変形例4(検査用画素の長辺サイズおよび数を変えた例)
6.変形例5(識別パターンの他の例)
7.変形例6(3色レーザ転写の例)
8.変形例7(一つの検査用画素で2色以上を検査するようにした例)
9.変形例8(検査領域の配置を換えた例)
10.第2の実施の形態(位置ズレ・幅ばらつき検出;検査用パターンを用いる例)
11.第3の実施の形態(幅不足検出;検査用画素を用いる例)
12.第4の実施の形態(幅不足検出;検査用パターンを用いる例)
13.第5の実施の形態(位置ズレ・幅ばらつき検出;目盛り付き検査用パターンのみを用いる例)
<1.第1の実施の形態>
[表示装置]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、ガラスよりなる基板11の上に、後述する複数の有機発光素子10R,10G,10Bよりなる表示用画素Px1が行列状(マトリクス状)に配置されてなる有効領域110が形成されると共に、この有効領域110の周辺に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が形成されたものである。
有効領域110内には画素駆動回路140が形成されている。図2は、画素駆動回路140の一例を表したものである。この画素駆動回路140は、後述する第1電極13の下層に形成され、駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2と、その間のキャパシタ(保持容量)Csと、第1の電源ライン(Vcc)および第2の電源ライン(GND)の間において駆動トランジスタTr1に直列に接続された有機発光素子10R(または10G,10B)とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、一般的な薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造(いわゆるボトムゲート型)でもよいしスタガー構造(トップゲート型)でもよく特に限定されない。
画素駆動回路140において、列方向には信号線120Aが複数配置され、行方向には走査線130Aが複数配置されている。各信号線120Aと各走査線130Aとの交差点が、有機発光素子10R,10G,10Bのいずれか一つ(サブピクセル)に対応している。各信号線120Aは、信号線駆動回路120に接続され、この信号線駆動回路120から信号線120Aを介して書き込みトランジスタTr2のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線130Aは走査線駆動回路130に接続され、この走査線駆動回路130から走査線130Aを介して書き込みトランジスタTr2のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
図3は有効領域110の断面構成を表したものである。有効領域110には、赤色の光を発生する有機発光素子10R,緑色の光を発生する有機発光素子10G,青色の光を発生する有機発光素子10Bのいずれかよりなる表示用画素(サブピクセル)Px1が、行列状(マトリクス状)に形成されている。なお、隣り合う有機発光素子10R,10G,10Bの組み合わせが一つの画素(ピクセル)を構成しているが、ここでは一つの有機発光素子10R,10G,10Bのいずれかを表示用画素Px1と呼んでいる。隣り合う有機発光素子10R,10G,10Bの組み合わせよりなる画素のピッチは例えば300μmである。
有機発光素子10R,10G,10Bは、それぞれ、駆動用基板11の側から、上述した画素駆動回路140の駆動トランジスタ(図示せず)および平坦化絶縁膜(図示せず)を間にして、陽極としての第1電極13、絶縁層14、後述する赤色発光層15CR,緑色発光層15CG,青色発光層15CBを含む有機層15、および陰極としての第2電極16がこの順に積層された構成を有している。
このような有機発光素子10R,10G,10Bは、窒化ケイ素(SiNx )などの保護膜17により被覆され、更にこの保護膜17上に接着層20を間にしてガラスなどよりなる封止用基板30が全面にわたって貼り合わされることにより封止されている。
第1電極13は、例えば、ITO(インジウム・スズ複合酸化物)またはIZO(インジウム・亜鉛複合酸化物)により構成されている。また、第1電極13は、反射電極により構成してもよい。その場合、第1電極13は、例えば、厚みが100nm以上1000nm以下であり、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。例えば、第1電極13を構成する材料としては、クロム(Cr),金(Au),白金(Pt),ニッケル(Ni),銅(Cu),タングステン(W)あるいは銀(Ag)などの金属元素の単体または合金が挙げられる。
絶縁層14は、第1電極13と第2電極16との絶縁性を確保すると共に発光領域を正確に所望の形状にするためのものであり、例えば酸化シリコンまたはポリイミドなどの感光性樹脂により構成されている。絶縁層14には、第1電極13の発光領域13Aに対応して開口部が設けられており、後述するドナー基板40の隔壁42に対応して、駆動用基板11側の隔壁としての機能も有している。なお、有機層15および第2電極16は、発光領域13Aだけでなく絶縁層14の上にも連続して設けられていてもよいが、発光が生じるのは絶縁層14の開口部だけである。
有機発光素子10Rの有機層15は、第1電極13の側から順に、正孔注入層および正孔輸送層15AB,赤色発光層15CR,青色発光層15CBおよび電子輸送層および電子注入層15DEを積層した構成を有する。有機発光素子10Gの有機層15は、第1電極13の側から順に、正孔注入層および正孔輸送層15AB,緑色発光層15CG,青色発光層15CBおよび電子輸送層および電子注入層15DEを積層した構成を有する。有機発光素子10Bの有機層15は、第1電極13の側から順に、正孔注入層および正孔輸送層15AB,青色発光層15CBおよび電子輸送層および電子注入層15DEを積層した構成を有する。これらのうち赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CB以外の層は必要に応じて設ければよい。正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層は、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CBへの正孔輸送効率を高めるためのものである。赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CBは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CBへの電子輸送効率を高めるためのものである。電子注入層は、例えば厚みが0.3nm程度であり、LiF,Li2 Oなどにより構成されている。なお、図3では、正孔注入層および正孔輸送層を一層(正孔注入層および正孔輸送層15AB)、電子輸送層および電子注入層を一層(電子輸送層および電子注入層15DE)として表している。
赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGは、後述するようにレーザ転写法により形成されたものである。青色発光層15CBは、有機発光素子10R,10G,10Bのすべてに対して青色共通層として形成されたものである。
有機発光素子10Rの正孔注入層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)あるいは4,4’,4”−トリス(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATA)により構成されている。有機発光素子10Rの正孔輸送層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、ビス[(N−ナフチル)−N−フェニル]ベンジジン(α−NPD)により構成されている。有機発光素子10Rの赤色発光層15CRは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(ADN)に2,6≡ビス[4´≡メトキシジフェニルアミノ)スチリル]≡1,5≡ジシアノナフタレン(BSN)を30重量%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Rの青色発光層15CBは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、ADNに4,4´≡ビス[2≡{4≡(N,N≡ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル]ビフェニル(DPAVBi)を2.5重量%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Rの電子輸送層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、8≡ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3 )により構成されている。
有機発光素子10Gの正孔注入層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、m−MTDATAあるいは2−TNATAにより構成されている。有機発光素子10Gの正孔輸送層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、α−NPDにより構成されている。有機発光素子10Gの緑色発光層15CGは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、ADNにクマリン6(Coumarin6)を5体積%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Gの青色発光層15CBは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、ADNにDPAVBiを2.5重量%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Gの電子輸送層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、Alq3 により構成されている。
有機発光素子10Bの正孔注入層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、m−MTDATAあるいは2−TNATAにより構成されている。有機発光素子10Bの正孔輸送層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、α−NPDにより構成されている。有機発光素子10Bの青色発光層15CBは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、ADNにDPAVBiを2.5重量%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Bの電子輸送層は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、Alq3 により構成されている。
第2電極16は、例えば、厚みが5nm以上50nm以下であり、アルミニウム(Al),マグネシウム(Mg),カルシウム(Ca),ナトリウム(Na)などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金(MgAg合金)、またはアルミニウム(Al)とリチウム(Li)との合金(AlLi合金)が好ましい。
保護膜17は、有機層15に水分などが侵入することを防止するためのものであり、透過水性および吸水性の低い材料により構成されると共に十分な厚みを有している。また、保護膜17は、発光層15Cで発生した光に対する透過性が高く、例えば80%以上の透過率を有する材料により構成されている。このような保護膜17は、例えば、厚みが2μmないし3μm程度であり、無機アモルファス性の絶縁性材料により構成されている。具体的には、アモルファスシリコン(α−Si),アモルファス炭化シリコン(α−SiC),アモルファス窒化シリコン(α−Si1-x x )およびアモルファスカーボン(α−C)が好ましい。これらの無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないので透水性が低く、良好な保護膜17となる。また、保護膜17は、ITOのような透明導電材料により構成されていてもよい。
接着層20は、例えば熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂により構成されている。
封止用基板30は、有機発光素子10R,10G,10Bの第2電極16の側に位置しており、接着層20と共に有機発光素子10R,10G,10Bを封止するものであり、有機発光素子10R,10G,10Bで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板30には、例えば、カラーフィルタ31およびブラックマトリクスとしての遮光層32が設けられており、有機発光素子10R,10G,10Bで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子10R,10G,10B並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
カラーフィルタ31は、封止用基板30のどちら側の面に設けられてもよいが、有機発光素子10R,10G,10Bの側に設けられることが好ましい。カラーフィルタ31が表面に露出せず、接着層20により保護することができるからである。また、赤色発光層15CR,緑色発光層15CG,青色発光層15CBとカラーフィルタ31との間の距離が狭くなることにより、赤色発光層15CR,緑色発光層15CG,青色発光層15CBから出射した光が隣接する他の色のカラーフィルタ31に入射して混色を生じることを避けることができるからである。カラーフィルタ31は、赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタ(いずれも図示せず)を有しており、有機発光素子10R,10G,10Bに対応して順に配置されている。
赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤,緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
遮光層32は、有効領域110内では、赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタの境界に沿って設けられている。遮光層32は、例えば黒色の着色剤を混入した光学濃度が1以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルタにより構成されている。このうち黒色の樹脂膜により構成するようにすれば、安価で容易に形成することができるので好ましい。薄膜フィルタは、例えば、金属,金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を1層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルターとしては、具体的には、クロムと酸化クロム(III)(Cr2 3 )とを交互に積層したものが挙げられる。
図4は、有効領域110の平面構成の一例を表したものである。有機発光素子10R,10G,10Bよりなる表示用画素Px1は、ほぼ矩形状の平面形状を有すると共に行列状(マトリクス状)に形成されており、同じ色の表示用画素Px1が同じ列に配置されている。なお、図4では、有機発光素子10R,10G,10Bに、それぞれR,G,Bの符号を付して区別している。
有効領域110の外側には、検査用画素Px2と、目盛り付きの検査用パターンPmと、識別パターンIDとを有する検査領域150が設けられている。赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGは、有効領域110を超えて後述する検査領域150に達する列方向の直線状に形成されている。
検査用画素Px2は、レーザ転写法により形成された赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGの位置ズレの予兆を早期に発見するための混色確認画素である。赤色発光層15CRの両側には、有機発光素子10G,10Bよりなる検査用画素Px2を有する赤色(R)評価領域150Rが設けられている。緑色発光層15CGの両側には、有機発光素子10B,10Bよりなる検査用画素Px2を有する緑色(G)評価領域150Gが設けられている。
検査対象色の両側の検査用画素Px2の間の距離W2は、検査対象色の両側の表示用画素Px1の間の距離W1よりも狭い。具体的には、検査用画素Px2は、検査対象色の両側の表示用画素Px1の列と同じ列に設けられていると共に、表示用画素Px1よりも幅(第1電極13の絶縁膜14から露出している部分すなわち発光領域13Aの幅)が広い。これにより、この表示装置では、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレまたは幅のばらつきなどの予兆を早期に発見することが可能となっている。
具体的には、検査対象色の両側の検査用画素Px2の間の距離W2は、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理上限値となるように設定される。
検査用画素Px2は、検査対象色別に千鳥配列とされていることが望ましい。有効領域110への配線と検査用画素Px2への配線を同層に形成する場合に、配線スペースを確保することができるからである。また、一般的に多色が混合した場合は、長波長色が支配的に発光する。従って、例えば同一の検査用画素Px2に赤色発光層15CR,緑色発光層15CGが重なった場合、赤色発光が支配的となり、緑色の混色の有無が不明確になるおそれがある。よって、他色の影響排除のため、検査用画素Px2は、検査対象色別に位置をずらして千鳥配列されていることが好ましい。
更に、検査用画素Px2は、検査対象色が短波長であるほど、有効領域110から離れた位置に形成されていることが好ましい。すなわち、緑色発光層15CGの両側の検査用画素Px2のほうが、赤色発光層15CRの両側の検査用画素Px2よりも、有効領域110から離れた位置に形成されていることが好ましい。加えて、この場合、長波長の赤色発光層15CRは、緑色発光層15CGの両側の検査用画素Px2上には形成されていないことが好ましい。上述したように、緑色発光層15CGと赤色発光層15CRとが同一の検査用画素Px2に重なることにより混色した場合、長波長の赤色発光が支配的になり、緑色発光層15CGの混色評価が困難になるからである。
目盛り付きの検査用パターンPmは、反射層を含んで構成され、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成されている。目盛り付きの検査用パターンPmを設けることにより、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレの予兆を早期に発見することが可能となると共に、位置ズレ量も容易に計測可能となる。
このような目盛り付きの検査用パターンPmは、例えば、第1電極13を反射電極により構成する場合には、第1電極13と同じ材料により構成することが可能である。また、第1電極13とは別に反射層を設けるようにしてもよい。
識別パターンIDは、位置ズレの原因となっているレーザヘッドまたはレーザビームを特定し、早期対策を可能とするためのものであり、検査対象色の表示用画素Px1の列の延長上に設けられている。具体的には、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの形成に用いられたレーザヘッドまたはレーザビームを特定する識別パターンIDとして、例えば「R31」「G31」がそれぞれ駆動用基板11上に予め形成されており、レーザ転写工程では、その識別パターンIDに該当するレーザヘッドまたはレーザビームを使用するように工程管理されている。この例では、最初のアルファベット(RまたはG)は色を示し、次の数字(3)はヘッドの番号、最後の数字(1)はビームの番号をそれぞれ示している。この識別パターンIDは、アルファベット、数字、カタカナなど文字種は問わず、記号等でもよい。識別パターンIDは、例えば、第1電極13を反射電極により構成する場合には、第1電極13と同じ材料により構成することが可能である。また、第1電極13とは別に金属層よりなる識別パターンIDを形成するようにしてもよい。
図5は、図4のV−V線に沿った断面構成を表したものである。封止用基板30上の遮光層32は、有効領域110以外の領域全体に形成されているが、検査領域150に対応して窓32Aが設けられていることが好ましい。後述する製造工程において、封止用基板30により封止した後に、検査領域150を用いて検査を行うことが可能となるからである。
また、駆動用基板11および封止用基板30は、筐体40に収容されている。この筐体40は、有効領域110に対応した開口部41を有しており、この開口部41の周囲には、額縁部42が設けられている。額縁部42は、検査領域150および窓32Aを隠蔽していることが好ましい。
[表示装置の製造方法]
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
図6は、この表示装置の製造方法の流れを表したものであり、図7は、この製造方法の一部を工程順に表したものである。まず、図7(A)に示したように、駆動用基板11に、第1電極13、絶縁層14および正孔注入層および正孔輸送層15ABを形成し、被転写基板11Aを形成する。
すなわち、上述した材料よりなる駆動用基板11を用意し、この駆動用基板11の上に画素駆動回路140を形成したのち、全面に感光性樹脂を塗布することにより平坦化絶縁膜(図示せず)を形成し、露光および現像により所定の形状にパターニングすると共に、駆動トランジスタTr1と第1電極13との接続孔(図示せず)を形成し、焼成する。
次いで、例えばスパッタ法により、上述した材料よりなる第1電極13を形成し、例えばドライエッチングにより所定の形状に成形する。なお、駆動用基板11の所定の位置には、後述する転写工程においてドナー基板との位置合わせに使用するアライメントマークを形成してもよい。その際、有効領域110には、表示用画素Px1の第1電極13を行列状に形成すると共に、これと同一工程で、検査領域150には、検査用画素Px2の第1電極13と、目盛り付きの検査用パターンPmと、識別パターンIDとを形成する。
続いて、駆動用基板11の全面にわたり絶縁層14を形成し、例えばフォトリソグラフィ法により、第1電極13の発光領域13Aに対応して開口部を設ける。このとき、検査対象色の両側の検査用画素Px2の第1電極13の間の距離W2を、検査対象色の両側の表示用画素Px1の第1電極13の間の距離W1よりも狭くなるようにする。
そののち、例えばエリアマスクを用いた蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層および正孔輸送層15ABを順次成膜する。これにより、被転写基板11Aが形成される。
被転写基板11Aを形成したのち、図7(B)に示したように、例えば蒸着法によりドナー基板50に赤色転写層50Rを形成し、赤色転写層50Rを被転写基板11Aに対向配置する。続いて、ドナー基板50の裏面側からレーザ光を照射し、赤色転写層50Rを昇華または気化させて被転写基板11Aに転写するレーザ転写法により、赤色発光層15CRを、有効領域110を超えて検査領域150に達し、目盛り付きの検査用パターンPmに交差する列方向の直線状に形成する。
赤色発光層15CRを形成したのち、図7(C)に示したように、赤色発光層15CRと同様にして、ドナー基板50上の緑色転写層50Gを被転写基板11Aに転写することにより、緑色発光層15CGを形成する。
緑色発光層15CGを形成したのち、ドナー基板50と被転写基板11Aとを分離し、被転写基板11Aに、例えば蒸着により、青色発光層15CB、電子輸送層および電子注入層15DE、並びに第2電極16を形成する。このようにして、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる表示用画素Px1および検査用画素Px2を形成する(ステップS101)。
表示用画素Px1および検査用画素Px2を形成したのち、これらの上に上述した材料よりなる保護膜17を形成する。保護膜17の形成方法は、下地に対して影響を及ぼすことのない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法、例えば蒸着法またはCVD法が好ましい。また、保護膜17は、第2電極16を大気に暴露することなく、第2電極16の形成と連続して行うことが望ましい。大気中の水分や酸素により有機層15が劣化してしまうのを抑制することができるからである。更に、有機層15の劣化による輝度の低下を防止するため、保護膜17の成膜温度は常温に設定すると共に、保護膜17の剥がれを防止するために膜のストレスが最小になる条件で成膜することが望ましい。
また、例えば、上述した材料よりなる封止用基板30の上に、赤色フィルタの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルタを形成する。続いて、赤色フィルタと同様にして、青色フィルタおよび緑色フィルタを順次形成する。
そののち、保護膜17の上に、接着層20を形成し、この接着層20を間にして封止用基板30を貼り合わせて封止する。その際、封止用基板30のカラーフィルタ31および遮光層32を形成した面を、有機発光素子10R,10G,10B側にして配置することが好ましい。
続いて、検査用画素Px2をELまたはPLにより発光させて、遮光層32の窓32Aを用いて色度またはスペクトル形状を測定する(ステップS102)。
そののち、測定した色度またはスペクトル形状が規格範囲外か否かを判別する(ステップS103)。上述したように、検査対象色の両側の検査用画素Px2の間の距離W2は、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理上限値となるように設定されている。よって、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置がプロセス管理上限値を超えたときには、検査用画素Px2へのはみ出し(混色)が発生し、検査用画素Px2のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化し、規格範囲外となる。検査用画素Px2で混色が発生した場合は、該当する表示用画素Px1は、まだ混色が生じていないがその可能性が高い混色予備軍ということができる。検査用画素Px2を用いることにより、混色予備軍である表示用画素Px1を発見することができる。
具体的には、図4において、赤色発光層15CRの左右端位置がプロセス管理上限値を超えない場合、左側の検査用画素Px2は、緑色発光層15CGおよび全画素共通の青色発光層15CBが形成されているので緑色となり、右側の検査用画素Px2は、全画素共通の青色発光層15CBが形成されているので青色となる。しかしながら、赤色発光層15CRに位置ズレが発生した場合、表示用画素Px1には混色が発生していない段階であっても、検査用画素Px2には赤色の混色が発生する。
通常、ある被転写基板11Aにレーザ転写を行ったのち、その被転写基板11Aが検査に回るまでにはタイムラグがある。そのため、位置ズレが発見されるまでに、多数の被転写基板11Aにレーザ転写が行われ、多数の不良パネルが発生してしまう可能性がある。この製造方法では、有効領域110内で混色不良が発生する前に、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレの予兆を把握し、以下のような混色発生対策を早期に行うことが可能となる。
色度またはスペクトル形状が規格範囲外であると判別された場合(ステップS103;Y)、識別パターンIDを用いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGを形成する工程で使用したレーザヘッドまたはレーザビームを特定する(ステップS104)。
続いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの位置のずれ量を測定する(ステップS105)。ずれ量は、例えば、目盛り付きの検査用パターンPmを用いて容易に測定可能である。具体的には、目盛り付きの検査用パターンPmに光を照射すると、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGとの重なり部分では、干渉効果により、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する。色度またはスペクトル形状が変化する位置の目盛りを読み取ることにより、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置または幅が判明し、位置ズレ量も容易に計測可能である。よって、混色または膜厚分布不均一といった不良を引き起こす前に、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
そののち、測定したずれ量に基づいて、レーザヘッドまたはレーザビームの照射位置またはパワーを補正し(ステップS106)、再びレーザ転写工程に使用する(ステップS101)。
色度またはスペクトル形状が規格範囲内であると判別された場合(ステップS103;N)、そのパネルは次工程に進み(ステップS107)、駆動用基板11および封止用基板30が筐体40に収容される。以上により、図1および図5に示した表示装置が完成する。
なお、上述した製造方法では、赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの位置ズレを発見する場合について説明したが、赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの幅が広すぎる場合にも検査用画素Px2での混色が生じる。よって、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGの幅超過についても、位置ズレと同様にして上述した製造方法により発見することが可能である。
このようにして得られた表示装置では、各画素に対して走査線駆動回路130から書き込みトランジスタTr2のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路120から画像信号が書き込みトランジスタTr2を介して保持容量Csに保持される。すなわち、この保持容量Csに保持された信号に応じて駆動トランジスタTr1がオンオフ制御され、これにより、各有機発光素子10R,10G,10Bに駆動電流Idが注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。有機発光素子10Rでは、赤色発光層15CRと青色発光層15CBとが形成されているが、最もエネルギー準位の低い赤色にエネルギー移動が起こり、赤色発光が支配的となる。有機発光素子10Gでは、緑色発光層15CGと青色発光層15CBとが形成されているが、よりエネルギー準位の低い緑色にエネルギー移動が起こり、緑色発光が支配的となる。有機発光素子10Bでは、青色発光層15CBのみを有するので、青色発光が生じる。この光は、第2電極16,カラーフィルタおよび封止用基板30を透過して取り出される。
このように本実施の形態では、有効領域110の外側の検査領域150に、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる検査用画素Px2を設け、検査対象色の両側の検査用画素Px2の間の距離W2を、検査対象色の両側の表示用画素Px1の間の距離W1よりも狭くするようにしたので、この検査用画素Px2のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレなどの予兆を早期に発見することが可能となる。よって、歩留まりが改善されると共に品質改善が期待される。また、量産ライン稼動開始時の転写条件出しが容易になるので、立上時間の短縮につながる。
また、検査領域150に、反射層を含む目盛り付きの検査用パターンPmを設け、この目盛り付きの検査用パターンPmを、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成するようにしたので、目盛り付きの検査用パターンPtの反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する位置の目盛りを読み取ることにより、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレなどの予兆を早期に発見することが可能となると共に、ズレ量も容易に測定可能となる。
以下、本実施の形態の変形例について説明する。
<2.変形例1>
上記実施の形態では、検査用画素Px2と目盛り付きの検査用パターンPmとを併用し、検査用画素Px2を用いて赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレなどを調べたのち、目盛り付きの検査用パターンPmを用いてズレ量を計測する場合について説明したが、目盛り付きの検査用パターンPmを省略し、例えば測長機によりズレ量を計測することも可能である。また、ズレ量を実測しなくても、目標の転写位置と、検査用画素Px2との間の距離分をズレ量とみなし、そのズレ量に基づいて、レーザヘッドまたはレーザビームの照射位置またはパワーを補正するようにしてもよい。なお、目盛り付きの検査用パターンPmを併用すれば、測長機による計測の手間が省くことができるので望ましい。
<3.変形例2>
また、上記実施の形態では、検査用画素Px2が、検査対象色の両側の表示用画素Px1の列と同じ列に、表示用画素Px1よりも広い幅で設けられている場合について説明したが、図8に示したように、検査用画素Px2は、検査対象色の両側の表示用画素Px1の列と同じ列に設けられると共に、同じ列の表示用画素Px1に対して行方向の位置がずらされているようにしてもよい。すなわち、検査用画素Px2を検査対象色の表示用画素Px1の列の側へ寄せるようにしてもよい。このようにしても、検査対象色の両側の検査用画素Px2の間の距離W2を、検査対象色の両側の表示用画素Px1の間の距離W1よりも狭くすることができる。なお、本変形例および以下の変形例では、上記実施の形態と同様に目盛り付きの検査用パターンPmを併用してもよいし、変形例1と同様に目盛り付きの検査用パターンPmを省略してもよい。
<4.変形例3>
更に、上記実施の形態では、検査用画素Px2は、検査対象色別に千鳥配列とされている場合について説明したが、配線スペースに問題がない場合、図9に示したように、千鳥配列でなく、横一列としてもよい。ただし、この場合は、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGが同じ検査用画素Px2に重なり、混色評価が難しくなる可能性があるので、千鳥配列とすることが望ましい。
<5.変形例4>
加えて、図10に示したように、検査用画素Px2の長辺サイズおよび数は特に限定されない。
<6.変形例5>
更にまた、上記実施の形態では、識別パターンIDとして、文字、数字などを用いるようにしたが、図11に示したように、レーザのオン/オフの制御により、赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGに間欠パターンを形成し、これを識別パターンIDを形成するようにしてもよい。
<7.変形例6>
加えてまた、上記実施の形態では、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGをレーザ転写法により形成する場合について説明したが、図12に示したように、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CBのすべてをレーザ転写法により形成するようにしてもよい。その場合、図13に示したように、青色発光層15CBの両側に、検査用画素Px2を有する青色(B)評価領域150Bを設けることができる。また、検査用画素Px2は、検査対象色が短波長であるほど、有効領域110から離れた位置に形成されていることが好ましい。なお、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CBのすべてをレーザ転写法により形成する場合は、かならずしも全ての検査用画素Px2に発光層が形成されるとは限らないので、第1電極13および第2電極15のみを有する検査用画素Px2もありうる。
<8.変形例7>
加えてまた、変形例6において、図14に示したように、検査用画素Px2の幅を広くして、一つの検査用画素Px2に2色以上の発光層が形成されるようにしてもよい。
<9.変形例8>
更にまた、検査領域150の配置は特に限定されず、図15ないし図23に示したような様々な配置が可能である。特に、図15に示したように、検査領域150は、有効領域110の対向する長辺に設けられていることが好ましい。レーザ光の走査軌跡が斜め方向にずれていた場合にも、容易に検出が可能となるからである。また、マルチヘッドを用いる場合には、各ヘッド毎に被転写基板11Aをエリア分けしてレーザ転写工程を行うので、検査領域150は、各ヘッドに対応するエリア毎に設けるようにしてもよい。なお、検査工程150の配置は、図15ないし図23に示したもの以外の配置も可能であることは言うまでもない。
<10.第2の実施の形態>
[表示装置]
図24は、本発明の第2の実施の形態に係る表示装置の有効領域110の平面構成の一例を表したものである。この表示装置は、検査用画素Px2の代わりに、反射層を含む検査用パターンPtを形成したことを除いては、第1の実施の形態と同様の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
検査用パターンPtは、レーザ転写法により形成された赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGの位置ズレの予兆を早期に発見するための混色確認パターンであり、例えば列方向の直線状に形成されている。赤色(R)評価領域150Rには、赤色発光層15CRの両側に検査用パターンPtが形成されている。緑色(G)評価領域150Gには、緑色発光層15CGの両側に検査用パターンPtが形成されている。
検査対象色の両側の検査用パターンPtの間の距離W2は、検査対象色の両側の表示用画素Px1の間の距離W1よりも狭くなっている。これにより、この表示装置では、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレの予兆を早期に発見することが可能となっている。
具体的には、検査対象色の両側の検査用パターンPtの間の距離W2は、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理上限値となるように設定される。このような検査用パターンPtは、例えば、第1電極13を反射電極により構成する場合には、第1電極13と同じ材料により構成することが可能である。また、第1電極13とは別に反射層を設けるようにしてもよい。
検査用パターンPtは、検査対象色別に千鳥配列とされていることが望ましい。有効領域110への配線スペースを確保しやすいからである。また、一般的に多色が混合した場合は、長波長色が支配的に発光する。従って、例えば同一の検査用パターンPtに赤色発光層15CR,緑色発光層15CGが重なった場合、赤色発光が支配的となり、緑色の混色の有無が不明確になるおそれがある。よって、他色の影響排除のため、検査用パターンPtは、検査対象色別に位置をずらして千鳥配列されていることが好ましい。
赤色(R)評価領域150Rの検査用パターンPtは、緑色(G)評価領域150Gの検査用パターンPtよりも、有効領域110から離れた位置に形成されていてもよい。後述するように、検査用パターンPtは、検査用画素Px2のように発光させるわけではなく、光を照射してその反射光またはPL発光を用いて検査を行うからである。仮に、緑色発光層15CGと赤色発光層15CRとが同一の検査パターンPtに重なることにより混色した場合も、反射光またはPL発光はまた別の色となるので、緑色発光層15CGの混色評価がさほど困難になることはない。
なお、図24では省略したが、目盛り付きの検査用パターンPm、識別パターンID、封止用基板30上の遮光層32および筐体40については、第1の実施の形態と同様である。
[表示装置の製造方法]
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
図25は、この表示装置の製造方法の流れを表したものである。なお、第1の実施の形態と製造工程が重複する部分については、図7を参照して説明する。
まず、図7(A)に示した工程により、駆動用基板11に、第1電極13、絶縁層14および正孔注入層および正孔輸送層15ABを形成し、被転写基板11Aを形成する。
すなわち、駆動用基板11の上に画素駆動回路140および平坦化絶縁膜(図示せず)を形成したのち、第1電極13を形成する。その際、有効領域110には、表示用画素Px1の第1電極13を行列状に形成すると共に、これと同一工程で、検査領域150には、検査用パターンPtと、目盛り付きの検査用パターンPmと、識別パターンIDとを形成する。
続いて、駆動用基板11の全面にわたり絶縁層14を形成し、例えばフォトリソグラフィ法により、第1電極13の発光領域13Aに対応して開口部を設ける。このとき、検査対象色の両側の検査用パターンPtの間の距離W2を、検査対象色の両側の表示用画素Px1の第1電極13の間の距離W1よりも狭くなるようにする。
そののち、例えばエリアマスクを用いた蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層および正孔輸送層15ABを順次成膜する。これにより、被転写基板11Aが形成される。
被転写基板11Aを形成したのち、第1の実施の形態と同様にして、図7(B)および図7(C)に示した工程により、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGをレーザ転写法により形成する。
緑色発光層15CGを形成したのち、第1の実施の形態と同様にして、青色発光層15CB、電子輸送層および電子注入層15DE、並びに第2電極16を形成する。このようにして、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる表示用画素Px1および検査用パターンPtを形成する(ステップS201)。
表示用画素Px1および検査用パターンPtを形成したのち、第1の実施の形態と同様にして、これらの上に保護膜17を形成する。そののち、保護膜17の上に接着層20を形成し、この接着層20を間にして、カラーフィルタ31を形成した封止用基板30を貼り合わせて封止する。
続いて、遮光層32の窓32Aを用いて検査用パターンPtに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する(ステップS202)。
そののち、測定した色度またはスペクトル形状が規格範囲外か否かを判別する(ステップS203)。上述したように、検査対象色の両側の検査用パターンPtの間の距離W2は、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理上限値となるように設定されている。これにより、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置がプロセス管理上限値を超えたときには、検査用パターンPtの上に、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGが重なって形成される。検査用パターンPtに光を照射すると、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGとの重なり部分では、干渉効果により、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化し、規格範囲外となる。その場合は、該当する表示用画素Px1は、まだ混色が生じていないがその可能性が高い混色予備軍ということができる。検査用パターンPtを用いることにより、混色予備軍である表示用画素Px1を発見することができる。すなわち、有効領域110内で混色不良が発生する前に、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレを把握し、以下のような混色発生対策を早期に行うことが可能となる。
色度またはスペクトル形状が規格範囲外であると判別された場合(ステップS203;Y)、識別パターンIDを用いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGを形成する工程で使用したレーザヘッドまたはレーザビームを特定する(ステップS204)。
続いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの位置のずれ量を測定する(ステップS205)。ずれ量は、例えば、目盛り付きの検査用パターンPmに光を照射し、その反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する位置の目盛りを読み取ることにより容易に測定可能である。
そののち、測定したずれ量に基づいて、レーザヘッドまたはレーザビームの照射位置またはパワーを補正し(ステップS206)、再びレーザ転写工程に使用する(ステップS201)。
色度またはスペクトル形状が規格範囲内であると判別された場合(ステップS203;N)、そのパネルは次工程に進み(ステップS207)、駆動用基板11および封止用基板30が筐体40に収容される。以上により、図24に示した表示装置が完成する。
なお、上述した製造方法では、赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの位置ズレを発見する場合について説明したが、赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの幅が広すぎる場合にも検査用パターンPtでの反射光やPL発光のスペクトル形状の変化が生じる。よって、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGの幅超過についても、位置ズレと同様にして上述した製造方法により発見することが可能である。
本実施の形態の作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。
<11.第3の実施の形態>
[表示装置]
図26は、本発明の第3の実施の形態に係る表示装置の有効領域110の平面構成の一例を表したものである。本実施の形態は、検査用画素Px2を用いて、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CBの幅不足を検出するようにしたものである。このことを除いては、この表示装置は、第1の実施の形態と同様の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
検査用画素Px2は、検査対象色の表示用画素Px1の列と同じ列に設けられており、検査用画素Px2の幅W3は、表示用画素Px1の幅W4よりも広い。これにより、この表示装置では、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅不足の予兆を早期に発見することが可能となっている。
検査用画素Px2の幅W3は、具体的には、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理下限値となるように設定される。
なお、図26では省略したが、目盛り付きの検査用パターンPm、識別パターンID、封止用基板30上の遮光層32および筐体40については、第1の実施の形態と同様である。
[表示装置の製造方法]
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
図27は、この表示装置の製造方法の流れを表したものである。なお、第1の実施の形態と製造工程が重複する部分については、図7を参照して説明する。
まず、第1の実施の形態と同様にして、図7(A)に示した工程により、駆動用基板11に、第1電極13、絶縁層14および正孔注入層および正孔輸送層15ABを形成し、被転写基板11Aを形成する。その際、表示用画素Px1の第1電極13と同一工程で、検査領域150には、検査用画素Px2の第1電極13と、目盛り付きの検査用パターンPmと、識別パターンIDとを形成する。検査用画素Px2の第1電極13は、検査対象色の表示用画素Px1の第1電極13の列と同じ列に設ける。また、絶縁層14に開口部を設ける際には、検査用画素Px2の幅W3を、表示用画素Px1の幅W4よりも広くなるようにする。
次いで、第1の実施の形態と同様にして、図7(B)および図7(C)に示した工程により、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGをレーザ転写法により形成する。
続いて、第1の実施の形態と同様にして、青色発光層15CB、電子輸送層および電子注入層15DE、並びに第2電極16を形成する。このようにして、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる表示用画素Px1および検査用画素Px2を形成する(ステップS301)。
表示用画素Px1および検査用画素Px2を形成したのち、第1の実施の形態と同様にして、これらの上に保護膜17を形成する。そののち、保護膜17の上に接着層20を形成し、この接着層20を間にして、カラーフィルタ31を形成した封止用基板30を貼り合わせて封止する。
続いて、検査用画素Px2をELまたはPLにより発光させて、遮光層32の窓32Aを用いて色度またはスペクトル形状を測定する(ステップS302)。
そののち、測定した色度またはスペクトル形状が規格範囲外か否かを判別する(ステップS303)。上述したように、検査用画素Px2の幅W3は、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理下限値となるように設定されている。よって、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅が不足し、左右端位置が検査用画素Px2内にある場合には、検査用画素Px2のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化し、規格範囲外となる。該当する表示用画素Px1は、まだ赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅不足が生じていないがその可能性が高い幅不足予備軍ということができる。
具体的には、図26において、赤色発光層15CRの幅が不足せず、左右端位置が検査用画素Px2内にない場合、検査用画素Px2は赤色となる。しかしながら、赤色発光層15CRの幅不足が発生した場合、表示用画素Px1には異常が発生していない段階であっても、検査用画素Px2には青色の混色が発生する。検査用画素Px2には、全画素共通の青色発光層15CBが形成されているからである。
このように検査用画素Px2を用いることにより、幅不足予備軍である表示用画素Px1を発見することができる。すなわち、有効領域110内で不良が発生する前に、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅不足を把握し、以下のような幅不足発生対策を早期に行うことが可能となる。
色度またはスペクトル形状が規格範囲外であると判別された場合(ステップS303;Y)、識別パターンIDを用いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGを形成する工程で使用したレーザヘッドまたはレーザビームを特定する(ステップS304)。
続いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの幅不足量を測定する(ステップS305)。幅不足量は、第1の実施の形態と同様にして、目盛り付きの検査用パターンPmを用いて容易に測定可能である。
そののち、測定した幅不足量に基づいて、レーザヘッドまたはレーザビームの照射位置またはパワーを補正し(ステップS306)、再びレーザ転写工程に使用する(ステップS301)。
色度またはスペクトル形状が規格範囲内であると判別された場合(ステップS303;N)、そのパネルは次工程に進み(ステップS307)、駆動用基板11および封止用基板30が筐体40に収容される。以上により、図26に示した表示装置が完成する。
本実施の形態の作用は、第1の実施の形態と同様である。
このように本実施の形態では、有効領域110の外側の検査領域150に、有機発光素子10R,10Gよりなる検査用画素Px2を、検査対象色の表示用画素Px1と同じ列に設け、この検査用画素Px2の幅W3を、表示用画素Px1よりも広くするようにしたので、この検査用画素Px2のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの幅不足の予兆を早期に発見することが可能となる。なお、本実施の形態または以下の第4の実施の形態に、第1または第2の実施の形態を組み合わせることにより、幅不足と位置ズレおよび幅超過との両方を検査可能となることは言うまでもない。
<12.第4の実施の形態>
[表示装置]
図28は、本発明の第3の実施の形態に係る表示装置の有効領域110の平面構成の一例を表したものである。本実施の形態は、検査用パターンPtを用いて、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGおよび青色発光層15CBの幅不足を検出するようにしたものである。このことを除いては、この表示装置は、第1および第2の実施の形態と同様の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
検査用パターンPtは、検査対象色の表示用画素Px1と同じ列に設けられており、検査用パターンPtの幅W3は、表示用画素Px1の幅W4よりも広い。これにより、この表示装置では、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅不足の予兆を早期に発見することが可能となっている。
検査用パターンPtの幅W3は、具体的には、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理下限値となるように設定される。
なお、図28では省略したが、目盛り付きの検査用パターンPm、識別パターンID、封止用基板30上の遮光層32および筐体40については、第1の実施の形態と同様である。
[表示装置の製造方法]
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
図29は、この表示装置の製造方法の流れを表したものである。なお、第1の実施の形態と製造工程が重複する部分については、図7を参照して説明する。
まず、第1の実施の形態と同様にして、図7(A)に示した工程により、駆動用基板11に、第1電極13、絶縁層14および正孔注入層および正孔輸送層15ABを形成し、被転写基板11Aを形成する。その際、表示用画素Px1の第1電極13と同一工程で、検査領域150には、検査用パターンPtと、目盛り付きの検査用パターンPmと、識別パターンIDとを形成する。検査用パターンPtは、検査対象色の表示用画素Px1の第1 電極13と同じ列に設ける。また、絶縁層14に開口を設ける際に、検査用パターンPtの幅W3を、表示用画素Px1の幅W4よりも広くなるようにする。
次いで、第1の実施の形態と同様にして、図7(B)および図7(C)に示した工程により、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGをレーザ転写法により形成する。
続いて、第1の実施の形態と同様にして、青色発光層15CB、電子輸送層および電子注入層15DE、並びに第2電極16を形成する。このようにして、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる表示用画素Px1および検査用パターンPtを形成する(ステップS401)。
表示用画素Px1および検査用パターンPtを形成したのち、第1の実施の形態と同様にして、これらの上に保護膜17を形成する。そののち、保護膜17の上に接着層20を形成し、この接着層20を間にして、カラーフィルタ31を形成した封止用基板30を貼り合わせて封止する。
続いて、遮光層32の窓32Aを用いて検査用パターンPtに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する(ステップS402)。
そののち、測定した色度またはスペクトル形状が規格範囲外か否かを判別する(ステップS403)。上述したように、検査用パターンPtの幅W3は、転写位置およびサイズによって決まる赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの左右端位置のプロセス管理下限値となるように設定されている。よって、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅が不足し、左右端位置が検査用パターンPt上にある場合には、検査用パターンPtでの反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化し、規格範囲外となる。該当する表示用画素Px1は、まだ赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅不足が生じていないがその可能性が高い幅不足予備軍ということができる。検査用画素Px2を用いることにより、幅不足予備軍である表示用画素Px1を発見することができる。すなわち、有効領域110内で不良が発生する前に、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの幅不足を把握し、以下のような幅不足発生対策を早期に行うことが可能となる。
色度またはスペクトル形状が規格範囲外であると判別された場合(ステップS403;Y)、識別パターンIDを用いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGを形成する工程で使用したレーザヘッドまたはレーザビームを特定する(ステップS404)。
続いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの幅不足量を測定する(ステップS405)。幅不足量は、第1の実施の形態と同様にして、目盛り付きの検査用パターンPmを用いて容易に測定可能である。
そののち、測定した幅不足量に基づいて、レーザヘッドまたはレーザビームの照射位置またはパワーを補正し(ステップS406)、再びレーザ転写工程に使用する(ステップS401)。
色度またはスペクトル形状が規格範囲内であると判別された場合(ステップS403;N)、そのパネルは次工程に進み(ステップS407)、駆動用基板11および封止用基板30が筐体40に収容される。以上により、図28に示した表示装置が完成する。
本実施の形態の作用および効果は、第3の実施の形態と同様である。
<13.第5の実施の形態>
[表示装置]
図30は、本発明の第5の実施の形態に係る表示装置の有効領域110の平面構成の一例を表したものである。本実施の形態は、検査用画素Px2を省略し、目盛り付きの検査用パターンPmのみにより検査を行うようにしたものである。このことを除いては、この表示装置は、第1の実施の形態と同様の構成を有している。
[表示装置の製造方法]
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
図31は、この表示装置の製造方法の流れを表したものである。なお、第1の実施の形態と製造工程が重複する部分については、図7を参照して説明する。
まず、第1の実施の形態と同様にして、図7(A)に示した工程により、駆動用基板11に、第1電極13、絶縁層14および正孔注入層および正孔輸送層15ABを形成し、被転写基板11Aを形成する。その際、表示用画素Px1の第1電極13と同一工程で、検査領域150には、目盛り付きの検査用パターンPmと、識別パターンIDとを形成する。
次いで、第1の実施の形態と同様にして、図7(B)および図7(C)に示した工程により、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGをレーザ転写法により形成する。
続いて、第1の実施の形態と同様にして、青色発光層15CB、電子輸送層および電子注入層15DE、並びに第2電極16を形成する。このようにして、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる表示用画素Px1および目盛り付きの検査用パターンPmを形成する(ステップS501)。
表示用画素Px1および目盛り付きの検査用パターンPmを形成したのち、第1の実施の形態と同様にして、これらの上に保護膜17を形成する。そののち、保護膜17の上に接着層20を形成し、この接着層20を間にして、カラーフィルタ31を形成した封止用基板30を貼り合わせて封止する。
続いて、遮光層32の窓32Aを用いて目盛り付きの検査用パターンPmに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する(ステップS502)。
そののち、測定した色度またはスペクトル形状が規格範囲外か否かを判別する(ステップS503)。具体的には、目盛り付きの検査用パターンPmに光を照射すると、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGとの重なり部分では、干渉効果により、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状が変化する。色度またはスペクトル形状が変化する位置の目盛りを読み取ることにより、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置または幅が判明し、位置ズレ量も容易に計測可能である。よって、混色または膜厚分布不均一といった不良を引き起こす前に、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレなどの予兆を早期に発見することが可能となる。
色度またはスペクトル形状が規格範囲外であると判別された場合(ステップS503;Y)、識別パターンIDを用いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGを形成する工程で使用したレーザヘッドまたはレーザビームを特定する(ステップS504)。
続いて、該当する赤色発光層15CRまたは緑色発光層15CGの位置のずれ量を測定する(ステップS505)。ずれ量は、第1の実施の形態と同様にして、目盛り付きの検査用パターンPmを用いて容易に測定可能である。
そののち、測定したずれ量に基づいて、レーザヘッドまたはレーザビームの照射位置またはパワーを補正し(ステップS506)、再びレーザ転写工程に使用する(ステップS501)。
色度またはスペクトル形状が規格範囲内であると判別された場合(ステップS503;N)、そのパネルは次工程に進み(ステップS507)、駆動用基板11および封止用基板30が筐体40に収容される。以上により、図30に示した表示装置が完成する。
本実施の形態の作用および効果は、第1の実施の形態と同様である。
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
(実施例1)
上記第1の実施の形態と同様にして表示装置を作製した。その際、被転写基板11Aとして第6世代基板上の32インチTFT基板を用い、この被転写基板11Aに、1ヘッドに8本のビームを持つレーザヘッドを8本用いて、レーザ転写法により、赤色発光層15CRおよび緑色発光層15CGを形成した。
検査領域150には、図32に示したように、赤色発光層15CRの両側に、有機発光素子10G,10Bよりなる検査用画素Px2を配置し、赤色発光層15CRの両側の検査用画素Px2の間の距離W2を120μm、赤色発光層15CRの両側の表示用画素Px1の間の距離W1を140μmとし、距離W2を距離W1よりも狭くした。検査用画素Px2の幅は80μm、表示用画素Px1の幅は50μmとした。表示用画素Px1のピッチWp(絶縁層14の中央から中央までの距離)は100μmとした。
また、検査領域150には、検査用画素Px2に加えて、目盛り付きの検査用パターンPmおよび識別パターンIDを形成した。
続いて、封止用基板30との貼り合わせまで完了したのち、有効領域110内の発光ムラ検査を行い、有効領域110の発光ムラが無いことを確認した。
そののち、検査用画素Px2を点灯させ、発光色度を測定した。有機発光素子10Bよりなる検査用画素Px2では、目標色度からの色差が、Δu’v’=0.1となり、管理値上限の0.025を大きく上回った。これにより、検査用画素Px2に赤色が混色していることが分かった。
続いて、目盛り付きの検査用パターンPmに光を照射し、目盛り付きの検査用パターンPm上に現れた赤色発光層15CRの干渉色から、転写位置を測定すると、目標位置からのズレ(はみ出し)量ΔWが20μmであることが分かった。赤色発光層15CRの幅に関しては、目標どおり、100μmであった。
位置ズレが判明した赤色発光層15CRの近辺に形成されていた識別パターンIDは、「R47」であった。
更に、隣接している列の赤色発光層15CRについても同様の検査を行ったところ、20μm位置ズレしていることが分かった。位置ズレしていた赤色発光層15CRの近辺に形成されていた識別パターンIDは、「R41」〜「R48」であった。このことから、4番目のヘッドの位置ズレが原因であることが判明した。
4番目のヘッドについて20μmの位置補正を行ったのち、別の被転写基板11Aに、レーザ転写法により赤色発光層15CRを形成し、同様の検査を行ったところ、転写位置はほぼ目標位置に移動していることが確認された。異常発見から位置調整まで、有効領域110の発光状態には異常がなく、位置ズレによる不良が発生することもなかった。
すなわち、有効領域110の外側の検査領域150に、有機発光素子10R,10G,10Bよりなる検査用画素Px2を設け、検査対象色の両側の検査用画素Px2の間の距離W2を、検査対象色の両側の表示用画素Px1の間の距離W1よりも狭くするようにすれば、この検査用画素Px2のELまたはPL発光の色度またはスペクトル形状の変化に基づいて、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGの位置ズレなどの予兆を早期に発見することが可能となることが分かった。
(モジュールおよび適用例)
以下、上述した各実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記各実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
(モジュール)
上記各実施の形態の表示装置は、例えば、図33に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、被転写基板11の一辺に、封止用基板30および接着層20から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
(適用例1)
図34は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例2)
図35は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例3)
図36は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例4)
図37は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例5)
図38は、上記各実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、転写工程でレーザ光を照射する場合について説明したが、例えばランプなど他の輻射線を照射するようにしてもよい。
また、例えば、上記実施の形態および実施例において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法,成膜条件およびレーザ光の照射条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法,成膜条件および照射条件としてもよい。
更に、上記実施の形態では、有機発光素子10R,10G,10Bの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。加えて、有機発光素子10R,10G,10Bに、赤色発光層15CR,緑色発光層15CGまたは青色発光層15CBで発生した光を、第1電極13と第2電極16との間で共振させる共振器構造を形成するようにすれば、検査用パターンPtからの反射光の色を共振器効果により変化させることができる。
加えて、上記変形例1ないし変形例8は、第1の実施の形態だけでなく、第2ないし第4の実施の形態にも適用可能である。また、上記変形例5ないし変形例8は、第5の実施の形態にも適用可能である。
更にまた、上記各実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本発明はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記各実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路120や走査線駆動回路130のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
本発明の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。 図1に示した画素駆動回路の一例を表す図である。 図1に示した有効領域の構成を表す断面図である。 図1に示した有効領域およびその外側の検査領域の構成を表す平面図である。 図4のV−V線における断面図である。 図1に示した表示装置の製造方法の流れを表す図である。 図6に示した製造方法の一部を工程順に表す断面図である。 本発明の変形例2に係る検査領域の構成を表す平面図である。 本発明の変形例3に係る検査領域の構成を表す平面図である。 本発明の変形例4に係る検査領域の構成を表す平面図である。 本発明の変形例5に係る検査領域の構成を表す平面図である。 本発明の変形例6に係る検査領域の構成を表す平面図である。 本発明の変形例6に係る検査領域の構成を表す平面図である。 本発明の変形例7に係る検査領域の配置の一例を表す平面図である。 本発明の変形例8に係る検査領域の構成を表す平面図である。 検査領域の配置の他の例を表す平面図である。 検査領域の配置の更に他の例を表す平面図である。 検査領域の配置の更に他の例を表す平面図である。 検査領域の配置の更に他の例を表す平面図である。 検査領域の配置の更に他の例を表す平面図である。 検査領域の配置の更に他の例を表す平面図である。 検査領域の配置の更に他の例を表す平面図である。 検査領域の配置の更に他の例を表す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る表示領域の構成を表す断面図である。 図24に示した表示装置の製造方法の流れを表す図である。 本発明の第3の実施の形態に係る検査領域の構成を表す平面図である。 図26に示した表示装置の製造方法の流れを表す図である。 本発明の第4の実施の形態に係る検査領域の構成を表す平面図である。 図28に示した表示装置の製造方法の流れを表す図である。 本発明の第5の実施の形態に係る検査領域の構成を表す平面図である。 図30に示した表示装置の製造方法の流れを表す図である。 実施例1の検査領域の構成を表す平面図である。 上記各実施の形態の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 上記各実施の形態の表示装置の適用例1の外観を表す斜視図である。 (A)は適用例2の表側から見た外観を表す斜視図であり、(B)は裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例3の外観を表す斜視図である。 適用例4の外観を表す斜視図である。 (A)は適用例5の開いた状態の正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態の正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。 従来のレーザ転写法の問題点を説明するための図である。
符号の説明
10…画素、10R,10G,10B…有機発光素子、11…駆動用基板、11A…被転写基板、13…第1電極、14…絶縁層、15…有機層、15AB…正孔注入層および正孔輸送層、15CR…赤色発光層、15CG…緑色発光層、15CB…青色発光層、15DE…電子輸送層および電子注入層、16…第2電極、17…保護膜、20…接着層、30…封止用基板、40…筐体、50…ドナー基板、50R…赤色転写層、50G…緑色転写層

Claims (20)

  1. 基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の前記表示用画素が同じ列に配置されている有効領域と、
    前記基板の前記有効領域の外側に、有機発光素子よりなる検査用画素を有し、検査対象色の両側の前記検査用画素の間の距離が、検査対象色の両側の前記表示用画素の間の距離よりも狭い検査領域と
    を備えた表示装置。
  2. 前記検査用画素は、前記検査対象色の両側の表示用画素の列と同じ列に設けられていると共に、前記表示用画素よりも幅が広い
    請求項1記載の表示装置。
  3. 前記検査用画素は、前記検査対象色の両側の表示用画素の列と同じ列に設けられていると共に、同じ列の前記表示用画素に対して行方向の位置がずらされている
    請求項1記載の表示装置。
  4. 前記検査用画素は、検査対象色が短波長であるほど、前記有効領域から離れた位置に形成されている
    請求項1ないし3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 前記検査領域に、反射層を含むと共に目盛り付きの検査用パターンが形成されており、前記検査用パターンが、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成されている
    請求項1ないし4のいずれか1項に記載の表示装置。
  6. 基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の前記表示用画素が同じ列に配置されている有効領域と、
    前記基板の前記有効領域の外側に、反射層を含む検査用パターンを有し、検査対象色の両側の前記検査用パターンの間の距離が、検査対象色の両側の前記表示用画素の間の距離よりも狭い検査領域と
    を備えた表示装置。
  7. 基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の前記表示用画素が同じ列に配置されている有効領域と、
    前記基板の前記有効領域の外側に、有機発光素子よりなる検査用画素を有し、前記検査用画素は、検査対象色の表示用画素と同じ列に設けられていると共に、前記表示用画素よりも幅が広い検査領域と
    を備えた表示装置。
  8. 基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の前記表示用画素が同じ列に配置されている有効領域と、
    前記基板の前記有効領域の外側に、反射層を含む検査用パターンを有し、前記検査用パターンは、検査対象色の表示用画素と同じ列に設けられていると共に、前記表示用画素よりも幅が広い検査領域と
    を備えた表示装置。
  9. 基板に、有機発光素子よりなる表示用画素が行列状に形成され、同じ色の前記表示用画素が同じ列に配置されている有効領域と、
    前記基板の前記有効領域の外側に、反射層を含むと共に目盛り付きの検査用パターンを有し、前記検査用パターンが、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成されている検査領域と
    を備えた表示装置。
  10. 前記表示用画素を構成する有機発光素子は、第1電極、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層、および第2電極を順に有し、
    少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層は、レーザ転写法により形成されており、
    前記検査領域には、前記検査対象色の表示用画素の列の延長上に、前記発光層の形成に用いられたレーザヘッドまたはレーザビームを特定する識別パターンが形成されている
    請求項1ないし9のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 前記基板の前記有効領域および前記検査領域が設けられた面に対向配置され、前記表示用画素に対応して設けられたカラーフィルタと、前記カラーフィルタ以外の領域に設けられると共に、前記検査領域に対応して開口部を有する遮光層とを有する封止用基板を備えた
    請求項1ないし10のいずれか1項に記載の表示装置。
  12. 前記基板および封止用基板を収容する筐体を備え、前記筐体は、前記有効領域に対応した開口部と、前記開口部の周囲に設けられると共に前記検査領域を隠蔽する額縁領域とを有する
    請求項1ないし11のいずれか1項に記載の表示装置。
  13. 基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、前記有効領域の外側の検査領域に、検査用画素の第1電極を形成し、検査対象色の両側の前記検査用画素の第1電極の間の距離を、検査対象色の両側の前記表示用画素の第1電極の間の距離よりも狭くする工程と、
    前記表示用画素の第1電極および前記検査用画素の第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により前記有効領域を超えて前記検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程と、
    前記有機層の上に第2電極を形成する工程と、
    前記検査用画素をELまたはPLにより発光させて、色度またはスペクトル形状を測定する工程と、
    前記色度またはスペクトル形状に基づいて、前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別する工程と
    を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
  14. 基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、前記有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンを形成し、検査対象色の両側の前記検査用パターンの間の距離を、検査対象色の両側の前記表示用画素の第1電極の間の距離よりも狭くする工程と、
    前記第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により前記有効領域を超えて前記検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程と、
    前記有機層の上に第2電極を形成する工程と、
    前記検査用パターンに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する工程と、
    前記色度またはスペクトル形状に基づいて、前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別する工程と
    を含む表示装置の製造方法。
  15. 基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、前記有効領域の外側の検査領域に、検査用画素の第1電極を、検査対象色の表示用画素と同じ列に、前記表示用画素の第1電極よりも広い幅で形成する工程と、
    前記表示用画素の第1電極および前記検査用画素の第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により前記有効領域を超えて前記検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程と、
    前記有機層の上に第2電極を形成する工程と、
    前記検査用画素をELまたはPLにより発光させて、色度またはスペクトル形状を測定する工程と、
    前記色度またはスペクトル形状に基づいて、前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の幅が規格範囲外か否かを判別する工程と
    を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
  16. 基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、前記有効領域の外側の検査領域に、反射層を含む検査用パターンを、検査対象色の表示用画素と同じ列に、前記表示用画素の第1電極よりも広い幅で形成する工程と、
    前記第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により前記有効領域を超えて前記検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程と、
    前記有機層の上に第2電極を形成する工程と、
    前記検査用パターンに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する工程と、
    前記色度またはスペクトル形状に基づいて、前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の幅が規格範囲外か否かを判別する工程と
    を含む表示装置の製造方法。
  17. 少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により形成する工程において、前記検査領域に、前記検査対象色の表示用画素の列の延長上に、前記発光層の形成に用いられたレーザヘッドまたはレーザビームを特定する識別パターンを形成しておき、
    前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅が規格範囲外であると判別された場合に、前記識別パターンを用いて、前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層を形成する工程で使用したレーザヘッドまたはレーザビームを特定する工程と、
    前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅のずれ量を測定する工程と、
    前記ずれ量に基づいて、前記レーザヘッドまたは前記レーザビームの照射位置またはパワーを補正する工程と
    を含む請求項12ないし16のいずれか1項に記載の表示装置の製造方法。
  18. 前記検査領域に、反射層を含むと共に目盛り付きの検査用パターンを、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成し、
    少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により前記検査用パターンに交差するように形成し、
    前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅のずれ量を、前記検査用パターンの目盛りを用いて測定する
    請求項17記載の表示装置の製造方法。
  19. 基板の有効領域に表示用画素の第1電極を行列状に形成すると共に、前記有効領域の外側の検査領域に、反射層よりなる目盛り付きの検査用パターンを、検査対象色の列と、その両側の列の少なくとも一部とにかかる行方向の直線状に形成する工程と、
    前記第1電極の上に、赤色発光層,緑色発光層または青色発光層の少なくとも一つを含む有機層を形成し、少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により前記有効領域を超えて前記検査領域に達する列方向の直線状に形成する工程と、
    前記有機層の上に第2電極を形成する工程と、
    前記検査用パターンに光を照射し、反射光またはPL発光の色度またはスペクトル形状を測定する工程と、
    前記色度またはスペクトル形状に基づいて、前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅が規格範囲外か否かを判別する工程と
    を含む表示装置の製造方法。
  20. 少なくとも前記赤色発光層および前記緑色発光層をレーザ転写法により形成する工程において、前記検査領域に、前記検査対象色の表示用画素の列の延長上に、前記発光層の形成に用いられたレーザヘッドまたはレーザビームを特定する識別パターンを形成しておき、
    前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅が規格範囲外であると判別された場合に、前記識別パターンを用いて、前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層を形成する工程で使用したレーザヘッドまたはレーザビームを特定する工程と、
    前記赤色発光層,前記緑色発光層または前記青色発光層の位置または幅のずれ量を、前記検査用パターンの目盛りを用いて測定する工程と、
    前記ずれ量に基づいて、前記レーザヘッドまたは前記レーザビームの照射位置またはパワーを補正する工程と
    を含む請求項19記載の表示装置の製造方法。
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