專利名稱：電致發(fā)光顯示板的減光化方法及電致發(fā)光顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光(electroluminescence；EL)顯示板的缺陷像素的修復(fù)。
此有機(jī)EL顯示器以有機(jī)EL元件為像素，并將此像素配置成多數(shù)矩陣狀。此外，以此有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)方法而言，雖與LCD同樣地具有無源方式與有源方式，但與LCD同樣以有源矩陣方式為佳。換言之，在每一像素設(shè)置開關(guān)用元件，并控制該開關(guān)用元件，而控制各像素顯示的有源矩陣方式，與在每一像素不具有開關(guān)用元件的無源方式相比較，能獲致分辨率更高精細(xì)的畫面，故極為理想。
一般使用LCD的顯示器采用1個(gè)開關(guān)元件(薄膜晶體管，TFT，ThinFilm Transistor)，并使之直接與像素電極連接，但使用有機(jī)EL的顯示板則采用2個(gè)TFT與1個(gè)電容。在圖5中，表示利用薄膜晶體管(TFT)的有機(jī)EL顯示板中像素電路的構(gòu)成例。此例中有機(jī)EL顯示板將此種像素配置成矩陣狀。
在向行方向延伸的柵極線上，連接有通過柵極線所選擇的作為n溝道薄膜晶體管的第一TFT10的柵極。在此第一TFT10的漏極上連接有向列方向延伸的數(shù)據(jù)線DL，而在該源極則連接有保持電容CS，該保持電容CS的另一端連接至作為低電壓電源的電容線SL。此外，第一TFT10的源極與保持電容CS的連接點(diǎn)連接至作為p溝道薄膜晶體管的第二TFT40的柵極。然后，此第二TFT40的源極連接至電源線VL，漏極連接至有機(jī)EL元件EL。另外，有機(jī)EL元件EL的另一端連接至陰極電源CV。
因此，當(dāng)柵極線GL為H水平的時(shí)第一TFT10即呈導(dǎo)通，而此時(shí)的數(shù)據(jù)線DL的數(shù)據(jù)保持在保持電容CS。然后，按照維持在此保持電容CS的數(shù)據(jù)(電位)而控制第二TFT40的電流，同時(shí)隨此第二TFT40的電流使電流流動(dòng)于有機(jī)EL元件EL而發(fā)光。
然后，在當(dāng)?shù)谝籘FT10導(dǎo)通時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)線DL供給與其像素對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)。因此，按照供給至數(shù)據(jù)線DL的影像信號(hào)而使保持電容CS充電，并由此使第二TFT40所對(duì)應(yīng)的電流流動(dòng)，且同時(shí)進(jìn)行有機(jī)EL元件EL的亮度控制。即，控制第二TFT40的柵極電位并控制流動(dòng)于有機(jī)EL元件的電流，以進(jìn)行各像素的諧調(diào)顯示。
在此種有機(jī)EL顯示板中，會(huì)有在設(shè)置于各像素的第一TFT10或是第二TFT40產(chǎn)生缺陷的情況。當(dāng)TFT產(chǎn)生固定為切斷流入有機(jī)EL元件電流的缺陷等，其像素僅會(huì)暗點(diǎn)化，故即使在亮點(diǎn)中存有1個(gè)暗點(diǎn)亦難以辨認(rèn)而不會(huì)造成問題。另一方面，當(dāng)產(chǎn)生流向有機(jī)EL元件電流為經(jīng)常導(dǎo)通的缺陷時(shí)，則其像素將會(huì)形成亮點(diǎn)。當(dāng)周圍的像素呈現(xiàn)黑色時(shí)若有1像素為亮點(diǎn)，則會(huì)被觀察者辨認(rèn)出，故將成為不妥的問題。
因此，目前乃將已成為亮點(diǎn)的有缺陷的像素加以減光(暗點(diǎn)化)處理。
換言之，含有某一定數(shù)量的暗點(diǎn)的有機(jī)EL顯示板作成制品并不會(huì)有問題，這是因?yàn)榭刹捎脤⒘咙c(diǎn)減光的方法而達(dá)到成品率的大幅提升的緣故。
在此，此種暗點(diǎn)化的施行方式為將到達(dá)像素的配線進(jìn)行斷線。即，與LCD的情形相同，以可視光YAG激光等，將第二TFT40與電源線或是像素電極間的配線進(jìn)行切斷。
由此，可將亮點(diǎn)進(jìn)行暗點(diǎn)化，以解決整體顯示上的問題。
但是，當(dāng)進(jìn)行此可視光YAG(釔鋁石榴石)激光的暗點(diǎn)化處理時(shí)，即可能對(duì)陰極以及其它像素的顯示造成影響。即，在有源矩陣型有機(jī)EL顯示板的情況下，TFT形成于玻璃基板上，并在此TFT上方形成氧化銦錫ITO(Indium Tin Oxide)的陽極，同時(shí)在該上方層積有由空穴傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、電子傳輸層等的有機(jī)層，又在其上方形成有金屬的陰極。因此，在TFT的上方具備有機(jī)層的一部分及陰極。尤其是陰極在顯示板的大約整個(gè)表面上形成而當(dāng)作共享電極。
因此，以可視光YAG激光切斷TFT的配線時(shí)，其激光將到達(dá)陰極，而在陰極亦產(chǎn)生燒蝕(ablation)因此，陰極將在該部分形成開孔。并且，因此燒蝕產(chǎn)生陰極變質(zhì)，并可能影響周邊像素的顯示。此外，通過激光的切斷使在該處的物質(zhì)蒸發(fā)而飛散，有機(jī)EL元件的有機(jī)層其側(cè)面亦將直接曝露在陰極上方空間。于是，從該暴露的部分容易因水分及氧等滲入造成有機(jī)層惡化等，而使有缺陷的像素有擴(kuò)大的虞。
此外，通過燒蝕切斷配線時(shí)，一旦吹散的配線材料(通常為金屬)黏附在其它配線部分時(shí)，亦可能出現(xiàn)產(chǎn)生短路的情況。
本發(fā)明EL顯示板的減光化方法是，對(duì)于在配置成矩陣形的每一像素中具有EL發(fā)光元件、以及控制流入至該EL發(fā)光元件的電流的薄膜晶體管的EL顯示板中的缺陷像素進(jìn)行減光化的方法，其特征在于對(duì)構(gòu)成上述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的至少一部分進(jìn)行選擇性地照射激光，并使該區(qū)域的半導(dǎo)體層的電阻值提高，將該像素進(jìn)行減光化。
因此，依據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)半導(dǎo)體層照射激光，而可進(jìn)行該像素的減光化處理。尤其在此處理中，以微量地破壞半導(dǎo)體層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)并使電阻增加的方式，切斷導(dǎo)電性，因此，基本上不會(huì)對(duì)其他部分造成損害，即可將缺陷像素進(jìn)行減光，故可施行理想的減光化處理。
此外，對(duì)于在上述半導(dǎo)體層的上方配置有金屬層的部分，以從下方照射激光，并通過金屬層以使所照射的激光反射為理想。由此，反射的激光亦將照射到半導(dǎo)體層，除可進(jìn)行有效的照射之外，并同時(shí)可使激光到達(dá)上方，而不致對(duì)該部分產(chǎn)生不良影響。
再且，上述薄膜晶體管以于玻璃基板上具有半導(dǎo)體層，并具有在其上隔著柵極絕緣膜配置柵極的構(gòu)成，除隔著玻璃基板對(duì)半導(dǎo)體層照射激光外，并同時(shí)用柵極將所照射的激光進(jìn)行反射者為佳。由此，可防止激光照射到其它部分，并可確實(shí)防止對(duì)其他部分帶來不良影響。
上述激光以紫外線(UV)激光為佳。例如，以308、355nm的激光，在不致對(duì)金屬帶來不良影響情況下，即可將使半導(dǎo)體層電性切斷的導(dǎo)電性切斷。
此外，有關(guān)本發(fā)明的EL顯示板，其特征是以上述EL顯示板的減光化方法對(duì)有缺陷的像素進(jìn)行減光化。
圖2是表示一例設(shè)定激光照射量范例的流程圖。
圖3是表示像素的平面構(gòu)成圖。
圖4是表示激光照射部分的圖。
圖5是表示在有機(jī)EL顯示板中像素電路的構(gòu)成例的圖。
符號(hào)說明10第一TFT，6、16、40a有源層，16c-1、16c-2溝道區(qū)域，16d-1、16d-2、401、32e漏極，16s-1、16s-2、32d、40d源極，25、40c柵極，30玻璃基板，34層間絕緣膜，36第一平坦化膜，40第二TFT，40b柵極絕緣膜，50陽極；透明電極，52空穴傳輸層，54有機(jī)發(fā)光層，56電子傳輸層，58陰極，60第二平坦化膜，CS保持電容，CV陰極電源，DL數(shù)據(jù)線，GL柵極線，R紫外線激光，SL電容線，VL電源線。
在本實(shí)施方式中，從柵極的下方照射激光，并通過此激光而在存在于TFT的柵極的下方的多晶硅所構(gòu)成的半導(dǎo)體層，產(chǎn)生微量的燒蝕，并通過此使半導(dǎo)體層的結(jié)晶性惡化，同時(shí)使阻抗增大，而將TFT固定在切斷狀態(tài)。尤其是，激光由于柵極而反射，故可有效地對(duì)半導(dǎo)體層照射激光，而使柵極上層不致受到激光的不良影響。
以此時(shí)的激光而言，以355nm的YAG激光及308nm的準(zhǔn)分子激光等的紫外線(UV)激光為佳。換言之，如果長于該波長時(shí)，則在欲使半導(dǎo)體層劣化時(shí)，柵極亦將產(chǎn)生燒蝕，且如果短于該波長時(shí)，則會(huì)難以透過玻璃基板。


圖1表示像素的構(gòu)成。在此，雖在元件基板，于1像素形成圖5所示TFT10、40與電容CS、有機(jī)EL元件EL，但在此圖中，僅表示第二TFT40與有機(jī)EL元件EL。
在圖中，元件基板具有形成在玻璃基板30上的第二TFT40。顯示此第二TFT40與有機(jī)EL元件EL的構(gòu)成。如此，第二TFT40形成在玻璃基板30上，且此第二TFT40具有以多晶硅所形成的有源層(半導(dǎo)體層)40a。此有源層40a其兩端形成為摻雜雜質(zhì)的源極區(qū)域、漏極區(qū)域，而夾于其間的中央部則成為溝道區(qū)域。在此溝道區(qū)域的上部隔著由氧化硅所構(gòu)成的柵極絕緣膜40b形成柵極40c。柵極絕緣膜40b以與柵極40c由層間絕緣膜34所覆蓋，而在柵極40c的兩側(cè)則隔著層間絕緣膜34的接觸孔形成連接至源極區(qū)域以及漏極區(qū)域的源極40d、漏極40e。然后，源極32d、漏極32e的上端位于層間絕緣膜34表面。
此外，在層間絕緣膜34表面上，配置有連接漏極40e與電源線VL的金屬配線等。并且，覆蓋此層間絕緣膜34而形成第一平坦化膜36。
然后，在第一平坦化膜36上面，形成有氧化銦錫ITO構(gòu)成的透明電極，且此一端隔著第一平坦化膜36的接觸孔連接至第二TFT40的源極40d。
此外，此透明電極50構(gòu)成有機(jī)EL元件的陽極，且在此透明電極50上隔著空穴傳輸層52、有機(jī)發(fā)光層54、電子傳輸層56形成金屬制的陰極58。另外，在透明電極50的周邊以及側(cè)方配置有第二平坦化膜60。此外，有機(jī)發(fā)光層54雖為與形成之際的位置偏移相對(duì)應(yīng)故較透明電極50為大，但為使僅存在于像素區(qū)域內(nèi)，雖延伸至第二平坦化膜60上，卻隨即就到達(dá)終止端。另一方面，有機(jī)發(fā)光層54以外的空穴傳輸層52、電子傳輸層56形成在整面上。但是，電子傳輸層56亦有內(nèi)含Alq3等發(fā)光材料的情況，而電子傳輸層56亦與有機(jī)發(fā)光層54同樣地大多僅限定于發(fā)光部。
在此種有機(jī)EL顯示板中，對(duì)亮點(diǎn)的有缺陷的像素，從玻璃基板30下方朝向柵極40c，選擇性地照射短波長激光的短波長激光R，該激光R以波長355nm的YAG激光及308nm的準(zhǔn)分子激光為佳。由此，柵極40c下方溝道區(qū)域的有源層40a將產(chǎn)生微量的燒蝕(ablation)，且通過破壞結(jié)晶性而使阻抗值上升。因此，使TFT40電性切斷，該像素即得以減光。尤其，激光因柵極40c而反射，不會(huì)照射到其它部分，而僅使有源層40a的導(dǎo)電性切斷。
一般，激光使用脈沖激光，但使用連續(xù)光亦可。照射量雖視玻璃基板的種類、有機(jī)層、其它層的材質(zhì)等而有所差異，但以試驗(yàn)法決定俾能夠確實(shí)施行暗點(diǎn)化，并且不致對(duì)柵極40c造成過大損傷的照射量較為理想。
即，如圖2所示，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用的面板(S11)、并變更照射量，而對(duì)多個(gè)像素照射激光(S12)。然后，對(duì)此激光照射試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估(S13)。即，評(píng)估暗點(diǎn)化是否確實(shí)進(jìn)行。另外，設(shè)定激光強(qiáng)度至少使陰極不致受到損害。然后，決定確實(shí)進(jìn)行暗點(diǎn)化的條件(S14)。例如，可測(cè)量與脈沖照射相對(duì)應(yīng)的發(fā)光量變化等，并決定最佳的激光照射量。
如此一來，在條件確定的情況下，采用該條件，而對(duì)實(shí)際制造的有機(jī)EL顯示板的亮點(diǎn)有缺陷的像素施予暗點(diǎn)化處理(S15)。
因此，依據(jù)本實(shí)施方式，以激光照射柵極40c下的有源層40a，而能對(duì)該像素施予減光化處理。尤其，在此處理中以微量地破壞半導(dǎo)體層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并增加阻抗的方式，而使其電性切斷。因此，基本上不會(huì)對(duì)其他部分造成損害，即能將有缺陷的像素進(jìn)行減光，故可施以理想的減光化處理。
在此，圖3表示有機(jī)EL顯示板的1像素部分的平面構(gòu)成。柵極線GL向水平方向延伸，且在此柵極線GL連接有第一TFT10的柵極2。此第一TFT10形成設(shè)置2個(gè)柵極2的雙柵極型態(tài)。此第一TFT10的有源層6由多晶硅的半導(dǎo)體層所構(gòu)成，其一端(源極)連接至數(shù)據(jù)線DL。此有源層6的另一端連接至電容CS的下側(cè)電極，或是兼作為下側(cè)電極。第一TFT10的柵極2下側(cè)為有源層6形成溝道區(qū)域，而夾于2個(gè)柵極2的區(qū)域形成漏極以及源極，而連接至電容CS的下側(cè)電極的區(qū)域則形成源極。
在由此半導(dǎo)體層所構(gòu)成的電容CS的下側(cè)電極中，隔著氧化硅膜，使上側(cè)電極(大致與柵極同層)對(duì)向配置，通過此等下側(cè)電極、介電體、上側(cè)電極形成電容CS。電容CS的上側(cè)電極連接至維持在低電位的電容線SL。
因此，當(dāng)柵極線GL成為高(H)水平時(shí)，則第一TFT10即導(dǎo)通，而且數(shù)據(jù)線DL的電壓將存于電容CS(使其充電)。
電容CS的下側(cè)電極經(jīng)由接觸孔而連接至第二TFT40的柵極25。此第二TFT40由并聯(lián)的2個(gè)第二TFT40-1、40-2所構(gòu)成，且兩端形成源極，中央形成漏極。即，此第二TFT40具有由半導(dǎo)體層所構(gòu)成的有源層16，此有源層16的兩端的源極16s-1、16s-2，經(jīng)由接觸孔而連接至電源線VL。此外，柵極25的下方成為溝道區(qū)域16c-1、16c-2，中央部成為漏極16d-1、16d-2。
然后，此漏極16d-1、16d-2經(jīng)由接觸孔、配線41連接至有機(jī)EL元件EL。即，圖3中的第二TFT40-1、40-2的漏極16d-1、16d-2連接至有機(jī)EL元件的陽極50。
在此種像素中，可對(duì)柵極25下方的有源層(半導(dǎo)體層)16照射激光而切斷第二TFT40。此情況下，第二TFT40形成2個(gè)第二TFT40-1、40-2，對(duì)第二TFT40-1、40-2的有源層16的溝道區(qū)域16c-1、16c-2照射激光并將此部分進(jìn)行電性切斷。
另外，在上述的例中，雖對(duì)柵極下方的半導(dǎo)體層照射激光將切斷其導(dǎo)電性，但如為金屬層下方的半導(dǎo)體層，則可以是其它任何部位。例如，亦可對(duì)源極、漏極下方的源極區(qū)域、漏極區(qū)域照射激光使此部分的導(dǎo)電性切斷。
此外，對(duì)于第一TFT10亦可同樣方式切斷。并且，亦可對(duì)數(shù)據(jù)線DL與第一TFT10的半導(dǎo)體層間的連接接觸部照射激光而且使第一TFT10與數(shù)據(jù)線DL切離。
在此，在波長355nm的YAG激光等方式上，其反射率依金屬的種類而異。例如，以鋁而言其反射率為99％，以鉻而言則為50％。因此，一般的理想方式對(duì)鋁制數(shù)據(jù)線DL等下方的半導(dǎo)體層照射激光，但并不受限于此。即，通常第一TFT10以及第二TFT40的柵極雖以鉻所形成，但對(duì)此鉻下方的半導(dǎo)體層，亦可完全切斷其導(dǎo)電性，此效果已經(jīng)實(shí)驗(yàn)獲證實(shí)。另外，基本上金屬易于反射如上述所示的短波長激光，而亦可利用在鉬等電極及配線下方的半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性切斷。
另外，在上述所示的處理中，雖未全部施行暗點(diǎn)化，但只要發(fā)光量低于預(yù)定量即可，故如圖4所示，亦可僅對(duì)溝道的一部分照射激光而使其阻抗提高。
此外，上述說明雖僅就有機(jī)EL顯示板為例，但由于在無機(jī)EL顯示板亦具有同樣的TFT等，故適于施行本發(fā)明的減光化方法。
發(fā)明效果如以上說明所示，依據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)半導(dǎo)體層照射激光，而可進(jìn)行該像素的減光化的處理。尤其，在此處理中以微量地破壞半導(dǎo)體層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而阻抗提高的方式使其電性切斷。因此，基本上不會(huì)對(duì)其他部分造成損害，而可將瑕疵像素進(jìn)行減光，故可進(jìn)行理想的減光化處理。
此外，上述薄膜晶體管于玻璃基板上具有半導(dǎo)體層，并具有在其上隔著柵極絕緣膜配置柵極的構(gòu)成，除能隔著玻璃基板對(duì)半導(dǎo)體層照射激光外，并同時(shí)適于以柵極將所照射的激光進(jìn)行反射，由此，可防止激光照射到其它部分，并可確實(shí)防止對(duì)其他部分帶來不良影響。
上述激光以UV激光為佳，以此UV激光而可在不致對(duì)金屬造成不良影響的情況下，將使半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性切斷。
權(quán)利要求
1.一種EL顯示板的減光化方法，其是對(duì)于在配置成矩陣形的每一像素中具有EL發(fā)光元件、以及控制流入至該EL發(fā)光元件的電流的薄膜晶體管的EL顯示板中的缺陷像素進(jìn)行減光化的方法，其特征在于對(duì)構(gòu)成所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的至少一部分進(jìn)行選擇性地照射激光，并使該區(qū)域的半導(dǎo)體層的電阻值提高，將該像素進(jìn)行減光化。
2.如權(quán)利要求1所述的EL顯示板的減光化方法，其特征在于對(duì)于在所述半導(dǎo)體層上方配置有金屬層的部分，從下方照射激光，并通過所述金屬層將所照射的激光進(jìn)行反射。
3.如權(quán)利要求1所述的EL顯示板的減光化方法，其特征在于所述薄膜晶體管在玻璃基板上具有半導(dǎo)體層，并具有在其上隔著柵極絕緣膜配置柵極的結(jié)構(gòu)，在隔著玻璃基板對(duì)半導(dǎo)體層照射激光的同時(shí)，用柵極將所照射的激光進(jìn)行反射。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的EL顯示板的減光化方法，其特征在于所述激光為UV激光。
5.一種利用權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的EL顯示板的減光化方法對(duì)缺陷像素進(jìn)行減光化的EL顯示板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電致發(fā)光顯示板的減光化方法及電致發(fā)光顯示板，可有效地將亮點(diǎn)缺陷像素進(jìn)行減光，其特征是在對(duì)像素第二TFT40的有源層(半導(dǎo)體層)(40a)等，選擇性地照射UV激光。由此，能使有源層(40a)的結(jié)晶劣化而將其導(dǎo)電性切斷。因此，可在不致帶來其它不良影響的情況下將像素進(jìn)行減光化。此外，并能以柵極(40c)下方的有源層(40a)為對(duì)象，以柵極(40c)將激光進(jìn)行反射，進(jìn)行更為有效的激光照射。
文檔編號(hào)H01L51/56GK1455626SQ03122189
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者神野優(yōu)志 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社