(57)【要約】  有機エレクトロルミネッセンス素子（１）の製造方法は、下部電極（１１）と、発光層（１３）を含み下部電極（１１）上に形成された有機層（３０）と、有機層（３０）上に形成された上部電極（１６）と、上部電極（１６）上に形成された封止層（１７）とを備え、下部電極（１１）と上部電極（１６）とが短絡した部分を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（１）を準備する第１の工程と、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方に超短パルスレーザーを照射することにより、上部電極（１６）の構成材料と、上部電極（１６）に隣接する有機層（３０）の構成材料および薄膜封止層（１７）の構成材料のうち少なくとも一方とが混在した混在層（２２）を形成する第２の工程と、を含む。
2012143974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と、発光層を含み前記下部電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された上部電極と、前記上部電極上に形成された封止層とを備え、前記下部電極と前記上部電極とが短絡した部分を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を準備する第１の工程と、
前記短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方にレーザーを照射することにより、前記上部電極の構成材料と、前記有機層の構成材料および前記封止層の構成材料のうち少なくとも一方とが混在した混在層を形成する第２の工程と、を含む、
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項２】
前記混在層は、前記レーザーを照射する前の、少なくとも、前記上部電極に相当する位置に形成されている、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項３】
前記上部電極は、金属または金属酸化物からなり、
前記混在層中における金属原子の割合は、前記レーザーを照射していない前記上部電極中における金属原子の割合よりも低い、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項４】
前記混在層中における炭素原子の割合は、前記レーザーを照射していない前記上部電極中における炭素原子の割合よりも高い、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項５】
前記封止層は、窒素を含む材料からなり、
前記混在層中における窒素原子の割合は、前記レーザーを照射していない前記上部電極中における窒素原子の割合よりも高い、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】
前記混在層中に空洞が存在している、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項７】
前記空洞の一部に、前記有機層の構成材料及び封止層の構成材料のうち少なくとも一方が存在している、
請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項８】
前記混在層のシート抵抗値は、１ＭΩ／□以上である、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項９】
前記レーザーは、超短パルスレーザーである、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１０】
前記超短パルスレーザーのパルス幅は、１００ｆｓ〜２０ｐｓである、
請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１１】
前記レーザーの波長は、９００〜２５００ｎｍである、
請求項９または１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項１２】
下部電極と、
発光層を含み前記下部電極上に形成された有機層と、
前記有機層上に形成された上部電極と、
前記上部電極上に形成された封止層と、
レーザー照射により形成され、前記上部電極の構成材料と、前記有機層の構成材料および前記封止層の構成材料のうち少なくとも一方とが混在している混在層とを備える、
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記混在層は、前記レーザーを照射する前の、少なくとも、前記上部電極に相当する位置に形成されている、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記上部電極は、金属または金属酸化物からなり、
前記混在層中における金属原子の割合は、前記上部電極中における金属原子の割合よりも低い、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
前記混在層中における炭素原子の割合は、前記上部電極中における炭素原子の割合よりも高い、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
前記封止層は、窒素を含む材料からなり、
前記混在層中における窒素原子の割合は、前記上部電極中における窒素原子の割合よりも高い、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
前記混在層中に空洞が存在している、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
前記空洞の一部に、前記有機層の構成材料及び封止層の構成材料のうち少なくとも一方が存在している、
請求項１７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１９】
前記混在層のシート抵抗値は１ＭΩ／□以上である、
請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アノード（陽極）とカソード（陰極）との間に有機層が介在されてなる有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称する）素子において、製造工程で有機ＥＬ素子に導電性の異物が付着または混入して陽極と陰極とが短絡した場合に、短絡した部分にレーザー照射を行うことで、短絡した部分をリペア（解消）する方式がある（例えば、特許文献１〜４参照）。【０００３】
特許文献１では、有機ＥＬ素子に付着した導電性の異物を検出し、この異物の周辺領域の有機層にレーザー照射を行う。これにより、異物が付着した有機ＥＬ素子の陽極と陰極との間の有機層を絶縁化し、高抵抗領域を形成して、異物による陽極と陰極の短絡を解消している。【０００４】
特許文献２では、陽極および陰極の上方に保護膜を形成する前に、異物により短絡している部分にレーザーを照射する。これにより、異物自体を溶かして変形させる、または、異物自体を焼き切ることで、異物による陽極と陰極の短絡を解消している。【０００５】
特許文献３では、レーザー照射により、異物により陽極と陰極が短絡した部分の陰極を短絡していない部分の陰極から切断して物理的に分離することにより、異物による陽極と陰極の短絡を解消している。【０００６】
特許文献４では、有機ＥＬ素子の輝点欠陥部に、フェムト秒レーザー等のレーザー光を照射し、欠損部を形成して短絡を解消している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２２７８５２号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８８７１号公報
【特許文献３】特開２００５−２７６６００号公報
【特許文献４】特開２００８−２３５１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示したように、レーザー照射により異物の周囲の有機層を絶縁化して陽極と陰極との短絡を解消する方法では、異物の周囲の有機層を絶縁化させるので、異物の大きさが有機層の膜厚未満である場合の短絡の解消には有効である。ところが、異物の大きさが有機層の膜厚以上である場合には、上記した方法で陽極と陰極との短絡を解消することが難しいという問題が生じている。【０００９】
また、特許文献２に示したように、異物に直接レーザーを照射して異物を破壊する方法も考えられるが、レーザーを照射された異物がレーザーのエネルギーを吸収して振動し、当該有機ＥＬ素子の陽極や陰極が破壊されたり、破壊された部分から発光層や陰極が酸素や水蒸気にさらされて劣化（酸化）し、パネル全体にダメージを与えたりするおそれがある。【００１０】
さらに、特許文献３に示したように、陽極と陰極が短絡した部分の周囲をレーザーにより切断し物理的に分離する方法では、異物周辺の分離された領域では有機層は発光せず滅点を生じる。また、パネル全体にダメージを与えるおそれがある。【００１１】
加えて、特許文献４に示したように、欠損部を形成して短絡を解消する方法では、レーザー光の照射によって欠損部が形成される際に、欠損部の周辺へのダメージが大きくなってしまうおそれがある。【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、レーザー照射によるダメージの発生を抑制しつつ、陽極と陰極との短絡を確実に解消することができる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の一形態にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、下部電極と、発光層を含み前記下部電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された上部電極と、前記上部電極上に形成された封止層とを備え、前記下部電極と前記上部電極とが短絡した部分を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を準備する第１の工程と、前記短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方にレーザーを照射することにより、前記上部電極の構成材料と、前記有機層の構成材料および前記封止層の構成材料のうち少なくとも一方とが混在した混在層を形成する第２の工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、レーザー照射によるダメージの発生を抑制しつつ、陽極と陰極との短絡を確実に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施の形態１における有機ＥＬ素子の断面概略図である。
【図２】図２は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図３】図３は、実施の形態１の有機ＥＬ素子の製造方法における工程を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態１におけるレーザー照射前の有機ＥＬ素子の部分断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１におけるレーザー照射後の有機ＥＬ素子の部分断面図である。
【図６】図６は、レーザーの照射位置を示すための有機ＥＬ素子の上面図である。
【図７】図７は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図８】図８は、レーザー照射後の有機ＥＬ素子の上面を撮影したＳＥＭ写真である。
【図９】図９は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図１０】図１０は、レーザー照射後の有機ＥＬ素子の断面状態を観察するＳＥＭ写真である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、有機ＥＬ素子に混在層が形成された場合の等価回路図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示した等価回路図における電流−電圧特性を示すグラフである。
【図１２Ａ】図１２Ａは、レーザー照射前の有機ＥＬ素子１の組成を、オージェ分光法による元素分析により測定した結果である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、レーザー照射後の有機ＥＬ素子１の組成を、オージェ分光法による元素分析により測定した結果である。
【図１３】図１３は、実施の形態１の変形例におけるレーザー照射後の有機ＥＬ素子の部分断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２における有機ＥＬ素子の断面概略図である。
【図１５】図１５は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図１６】図１６は、レーザーの照射位置を示すための有機ＥＬ素子の上面図である。
【図１７】図１７は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図１８】図１８は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図１９】図１９は、実施の形態３における有機ＥＬ素子の断面概略図である。
【図２０】図２０は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図２１】図２１は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図２２】図２２は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【図２３】図２３は、実施の形態４における有機ＥＬ素子の断面概略図である。
【図２４】図２４は、実施の形態４における有機ＥＬ素子の断面概略図である。
【図２５】図２５は、有機ＥＬ素子を備えたテレビシステムの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、下部電極と、発光層を含み前記下部電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された上部電極と、前記上部電極上に形成された封止層とを備え、前記下部電極と前記上部電極とが短絡した部分を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を準備する第１の工程と、前記短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方にレーザーを照射することにより、前記上部電極の構成材料と、前記有機層の構成材料および前記封止層の構成材料のうち少なくとも一方とが混在した混在層を形成する第２の工程と、を含む。
【００１７】
本態様によると、レーザー照射により、上部電極の構成材料とそれに隣接する有機層の構成材料とが混在した混在層、上部電極の構成材料と封止層の構成材料とが混在した混在層、上部電極の構成材料とそれに隣接する有機層および封止層の構成材料とが混在した混在層のいずれかを形成する。ここで、混在層では、陰極、有機層、薄膜封止層の構成材料が混在していることにより、陰極を構成する導電性材料（金属原子）の密度が低くなるため、抵抗値が高くなると考えられる。したがって、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方を高抵抗化することができるので、短絡した部分を有する不良素子を発光可能な素子にリペアすることができる。
【００１８】
また、前記混在層は、前記レーザーを照射する前の、少なくとも、前記上部電極に相当する位置に形成されることとしてもよい。
【００１９】
本態様によると、上部電極に相当する位置に混在層を形成することにより、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方が高抵抗化されるので、短絡を解消することができる。
【００２０】
また、前記上部電極は、金属または金属酸化物からなり、前記混在層中における金属原子の割合は、前記レーザーを照射していない前記上部電極中における金属原子の割合よりも低いこととしてもよい。
【００２１】
本態様によると、レーザー照射により形成された混在層中の金属原子の割合が、レーザーを照射していない上部電極中における金属原子の割合よりも低く、上部電極から有機層の方向に金属原子が拡散している。これにより、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方を高抵抗化することができるので、短絡を解消することができる。
【００２２】
また、前記混在層中における炭素原子の割合は、前記レーザーを照射していない前記上部電極中における炭素原子の割合よりも高いこととしてもよい。
【００２３】
本態様によると、レーザー照射により形成された混在層中の炭素原子の割合が、レーザーを照射していない上部電極中における炭素原子の割合よりも高く、有機層から上部電極の方向に炭素原子が拡散している。これにより、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方を高抵抗化することができるので、短絡を解消することができる。
【００２４】
また、前記封止層は、窒素を含む材料からなり、前記混在層中における窒素原子の割合は、前記レーザーを照射していない前記上部電極中における窒素原子の割合よりも高いこととしてもよい。
【００２５】
本態様によると、レーザー照射により形成された混在層中の窒素原子の割合が、レーザーを照射していない上部電極中における窒素原子の割合よりも高く、窒素を含む材料からなる封止層から上部電極の方向に窒素原子が拡散している。これにより、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方を高抵抗化することができるので、短絡を解消することができる。
【００２６】
また、前記混在層中に空洞が存在していることとしてもよい。
【００２７】
本態様によると、レーザー照射により混在層の一部が気化して空洞が形成されることにより、より高抵抗の混在層を形成することができる。
【００２８】
また、前記空洞の一部に、前記有機層の構成材料及び封止層の構成材料のうち少なくとも一方が存在していることとしてもよい。
【００２９】
また、前記混在層のシート抵抗値は、１ＭΩ／□以上であることとしてもよい。
【００３０】
本態様によると、混在層のシート抵抗値を１ＭΩ／□以上とすることにより、混在層の抵抗値を有機層より高い抵抗値にして、短絡を解消することができる。
【００３１】
また、前記レーザーは、超短パルスレーザーであることとしてもよい。
【００３２】
また、前記超短パルスレーザーのパルス幅は、１００ｆｓ〜２０ｐｓであることとしてもよい。
【００３３】
本態様によると、超短パルスレーザーにより有機層に照射するレーザーのパルス時間を短くすることで、有機層へのダメージを低減しつつ、短絡部分を高抵抗化することができる。
【００３４】
また、前記レーザーの波長は、９００〜２５００ｎｍであることとしてもよい。
【００３５】
本態様によると、有機層へのダメージを低減しつつ、短絡部分を高抵抗化することができる。
【００３６】
また、本発明にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子は、下部電極と、発光層を含み前記下部電極上に形成された有機層と、前記有機層上に形成された上部電極と、前記上部電極上に形成された封止層と、レーザー照射により形成され、前記上部電極の構成材料と、前記有機層の構成材料および前記封止層の構成材料のうち少なくとも一方とが混在している混在層とを備える。
【００３７】
本態様によると、レーザー照射により、上部電極の構成材料とそれに隣接する有機層の構成材料とが混在した混在層、上部電極の構成材料と封止層の構成材料とが混在した混在層、上部電極の構成材料とそれに隣接する有機層および封止層の構成材料とが混在した混在層のいずれかを形成する。したがって、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方を高抵抗化することができるので、短絡した部分を有する不良素子を発光可能な素子にリペアすることができる。
【００３８】
また、前記混在層は、前記レーザーを照射する前の、少なくとも、前記上部電極に相当する位置に形成されていることとしてもよい。
【００３９】
本態様によると、上部電極に相当する位置に混在層を形成することにより、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方が高抵抗化されるので、短絡を解消することができる。
【００４０】
また、前記上部電極は、金属または金属酸化物からなり、前記混在層中における金属原子の割合は、前記上部電極中における金属原子の割合よりも低いこととしてもよい。
【００４１】
本態様によると、レーザー照射により形成された混在層中の金属原子の割合が、レーザーを照射していない上部電極中における金属原子の割合よりも低く、上部電極から有機層の方向に金属原子が拡散している。これにより、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方を高抵抗化することができるので、短絡を解消することができる。
【００４２】
また、前記混在層中における炭素原子の割合は、前記上部電極中における炭素原子の割合よりも高いこととしてもよい。
【００４３】
本態様によると、レーザー照射により形成された混在層中の炭素原子の割合が、レーザーを照射していない上部電極中における炭素原子の割合よりも高く、有機層から上部電極の方向に炭素原子が拡散している。これにより、混在層により短絡部分の上部電極を高抵抗化して短絡を解消することができる。
【００４４】
また、前記封止層は、窒素を含む材料からなり、前記混在層中における窒素原子の割合は、前記上部電極中における窒素原子の割合よりも高いこととしてもよい。
【００４５】
本態様によると、レーザー照射により形成された混在層中の窒素原子の割合が、レーザーを照射していない上部電極中における窒素原子の割合よりも高く、窒素を含む材料からなる封止層から上部電極の方向に窒素原子が拡散している。これにより、短絡した部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方を高抵抗化することができるので、短絡を解消することができる。
【００４６】
また、前記混在層中に空洞が存在していることとしてもよい。
【００４７】
本態様によると、レーザー照射により混在層の一部が気化して空洞が形成されることにより、より高抵抗の混在層を形成することができる。
【００４８】
また、前記空洞の一部に、前記有機層の構成材料および封止層の構成材料のうち少なくとも一方が存在していることとしてもよい。
【００４９】
また、前記混在層のシート抵抗値は、１ＭΩ／□以上であることとしてもよい。
【００５０】
本態様によると、混在層のシート抵抗値を１ＭΩ／□以上とすることにより、混在層の抵抗値を有機層より高い抵抗値にして、短絡を解消することができる。
【００５１】
なお、本発明において、電極及び混在層の各層における、金属原子、炭素原子及び窒素原子の各原子の割合の比較は、オージェ分光法によって得られるオージェ電子の強度に基づいて行うものとする。
【００５２】
以下、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ素子の製造方法および有機ＥＬ素子について図面に基づき説明する。なお、以下では、全ての図を通じて同一または相当する要素には同じ符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００５３】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
【００５４】
図１は、本実施の形態にかかる有機ＥＬ素子の製造方法により製造された有機ＥＬ素子１の断面概略図である。同図に示した有機ＥＬ素子１は、陽極、陰極、および当該両極で挟まれた発光層を含む有機層を有する有機機能デバイスである。
【００５５】
図１に示すように、有機ＥＬ素子１は、透明ガラス９の上に、平坦化膜１０と、陽極１１と、正孔注入層１２と、発光層１３と、隔壁１４と、電子注入層１５と、陰極１６と、薄膜封止層１７と、封止用樹脂層１９と、透明ガラス１８とを備えている。陽極１１、陰極１６はそれぞれ本発明における下部電極、上部電極に相当する。また、正孔注入層１２、発光層１３および電子注入層１５は本発明における有機層に相当する。
【００５６】
透明ガラス９および１８は、発光パネルの底面及び発光表面を保護する基板であり、例えば、厚みが０．５ｍｍである透明の無アルカリガラスである。
【００５７】
平坦化膜１０は、一例として、絶縁性の有機材料からなり、例えば駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを含む基板上に形成されている。
【００５８】
陽極１１は、正孔が供給される、つまり、外部回路から電流が流れ込むアノードであり、例えば、Ａｌ、あるいは銀合金ＡＰＣなどからなる反射電極が平坦化膜１０上に積層された構造となっている。反射電極の厚みは、一例として１０〜４０ｎｍである。なお、陽極１１は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）と銀合金ＡＰＣなどからなる２層構造であってもよい。
【００５９】
正孔注入層１２は、正孔注入性の材料を主成分とする層である。正孔注入性の材料とは、陽極１１側から注入された正孔を安定的に、または正孔の生成を補助して発光層１３へ注入する機能を有する材料であり、例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）、アニリンなどの化合物が使用される。
【００６０】
発光層１３は、陽極１１および陰極１６間に電圧が印加されることにより発光する層であり、例えば、下層としてα−ＮＰＤ（Ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ］ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）、上層としてＡｌｑ３（ｔｒｉｓ−（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）が積層された構造となっている。
【００６１】
電子注入層１５は、電子注入性の材料を主成分とする層である。電子注入性の材料とは、陰極１６から注入された電子を安定的に、または電子の生成を補助して発光層１３へ注入する機能を有する材料であり、例えば、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）が使用される。
【００６２】
陰極１６は、電子が供給される、つまり、外部回路へ電流が流れ出すカソードであり、例えば、透明金属酸化物であるＩＴＯにより積層された構造となっている。Ｍｇ、Ａｇ等の材料により形成することもできる。また、電極の厚みは、一例として１０〜４０ｎｍである。
【００６３】
隔壁１４は、発光層１３を複数の発光領域に分離するための壁であり、例えば、感光性の樹脂からなる。
【００６４】
薄膜封止層１７は、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）からなり、上記した発光層１３や陰極１６を水蒸気や酸素から遮断する機能を有する。発光層１３そのものや陰極１６が、水蒸気や酸素にさらされることにより劣化（酸化）してしまうことを防止するためである。
【００６５】
封止用樹脂層１９は、アクリルまたはエポキシ系の樹脂であり、上記した基板上に形成された平坦化膜１０から薄膜封止層１７までの一体形成された層と、透明ガラス１８とを接合する機能を有する。
【００６６】
上記した陽極１１、発光層１３、陰極１６の構成は有機ＥＬ素子の基本構成であり、このような構成により、陽極１１と陰極１６との間に適当な電圧が印加されると、陽極１１側から正孔、陰極１６側から電子がそれぞれ発光層１３に注入される。これらの注入された正孔および電子が発光層１３で再結合して生じるエネルギーにより、発光層１３の発光材料が励起され発光する。
【００６７】
なお、正孔注入層１２および電子注入層１５の材料は本実施の形態により限定されるものではなく、周知の有機材料または無機材料が用いられる。
【００６８】
また、有機ＥＬ素子１の構成として、正孔注入層１２と発光層１３との間に正孔輸送層があってもよいし、電子注入層１５と発光層１３との間に電子輸送層があってもよい。正孔輸送層とは、正孔輸送性の材料を主成分とする層である。正孔輸送性の材料とは、電子ドナー性を持ち陽イオン（正孔）になりやすい性質と、生じた正孔を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を併せ持ち、陽極１１から発光層１３までの電荷輸送に対して適正を有する材料のことである。また、電子輸送層は、電子輸送性の材料を主成分とする層である。電子輸送性の材料とは、電子アクセプター性を有し陰イオンになりやすい性質と、発生した電子を分子間の電荷移動反応により伝達する性質を併せ持ち、陰極１６から発光層１３までの電荷輸送に対して適正を有する材料のことである。
【００６９】
また、有機ＥＬ素子１は、さらに、隔壁１４で分離された各発光領域を覆うように、透明ガラス１８の下面に、赤、緑および青の色調整を行うカラーフィルターを備える構成であってもよい。
【００７０】
なお、本実施の形態において、正孔注入層１２、発光層１３、電子注入層１５を合わせて有機層３０と称する。また、正孔輸送層、電子輸送層を有する場合には、これらの層も有機層３０に含まれる。有機層３０の厚さは、一例として、１００〜２００ｎｍである。また、隔壁１４で分離された発光領域に配置された平坦化膜１０、陽極１１、有機層３０、陰極１６、薄膜封止層１７、透明ガラス１８を、画素２と称する。
【００７１】
さらに、図１に示した有機ＥＬ素子１は、製造工程において、陽極１１と陰極１６との間に導電性の異物２１が混入し、異物２１を介して陽極１１と陰極１６とが短絡している。そして、異物２１が混入している位置の上部電極である陰極１６を構成するＩＴＯの構成材料と、それに隣接する有機層３０の構成材料および薄膜封止層１７の構成材料のうち少なくとも一方とが混在した混在層２２を形成することにより高抵抗化して、異物２１により短絡された陽極１１と陰極１６との間の短絡を解消（リペア）した構成となっている。短絡した部分のリペアの工程については、後に説明する。
【００７２】
次に、有機ＥＬ素子１の製造方法について説明する。
【００７３】
はじめに、有機ＥＬ素子の形成工程について説明する。図２は、本実施の形態の第１の工程で準備された有機ＥＬ素子の断面概略図であり、短絡された有機ＥＬ素子の断面構造を示している。まず、ＴＦＴを含む基板上に、絶縁性の有機材料からなる平坦化膜１０が形成され、その後、平坦化膜１０上に陽極１１が形成される。
【００７４】
陽極１１は、例えば、スパッタリング法により平坦化膜１０上にＡｌが３０ｎｍ成膜され、その後、フォトリソグラフィーとウエットエッチングによるパターニング工程を経ることにより形成される。
【００７５】
正孔注入層１２は、陽極１１上に、例えば、ＰＥＤＯＴをキシレンよりなる溶剤に溶かし、このＰＥＤＯＴ溶液をスピンコートすることにより形成される。
【００７６】
次に、正孔注入層１２の上に、例えば、真空蒸着法によりα−ＮＰＤ、Ａｌｑ３が積層され、発光層１３が形成される。
【００７７】
次に、発光層１３の上に、例えば、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を例えばキシレンまたはクロロホルムよりなる溶剤に溶かしてスピンコートすることにより、電子注入層１５が形成される。
【００７８】
続けて、電子注入層１５が形成された基板を大気曝露させることなく、陰極１６が形成される。具体的には、電子注入層１５の上に、スパッタリング法によりＩＴＯが３５ｎｍ積層されることにより、陰極１６が形成される。このとき、陰極１６は、アモルファス状態になっている。
【００７９】
上記のような製造工程により、発光素子としての機能をもつ有機ＥＬ素子が形成される。なお、陽極１１の形成工程と正孔注入層１２の形成工程との間に、表面感光性樹脂からなる隔壁１４が所定位置に形成される。
【００８０】
次に、陰極１６の上に、例えば、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素が５００ｎｍ積層され、薄膜封止層１７が形成される。薄膜封止層１７は、陰極１６の表面に接して形成されるので、特に、保護膜としての必要条件を厳しくすることが好ましく、上記した窒化珪素に代表されるような非酸素系無機材料が好ましい。また、例えば、酸化珪素（ＳｉＸＯＹ）や酸窒化珪素（ＳｉＸＯＹＮＺ）のような酸素系無機材料や、これらの無機材料が複数層形成された構成であってもよい。また、形成方法は、プラズマＣＶＤ法に限らず、アルゴンプラズマを用いたスパッタリング法など、その他の方法であってもよい。
【００８１】
次に、薄膜封止層１７の表面に、封止用樹脂層１９が塗布される。その後、塗布された封止用樹脂層１９上に透明ガラス１８が配置される。ここで、カラーフィルターが配置された有機ＥＬ素子１の場合には、透明ガラス１８の主面にあらかじめカラーフィルターが形成される。その後、カラーフィルターが形成された面を下方にして、塗布された封止用樹脂層１９上に透明ガラス１８が配置される。なお、薄膜封止層１７、封止用樹脂層１９および透明ガラス１８は、保護膜に相当する。
【００８２】
最後に、透明ガラス１８が上面側から下方に加圧され、熱またはエネルギー線が付加されて封止用樹脂層１９が硬化され、透明ガラス１８と薄膜封止層１７とが接着される。
【００８３】
このような形成方法により、図２に示す有機ＥＬ素子１が形成される。
【００８４】
なお、陽極１１、正孔注入層１２、発光層１３、電子注入層１５、陰極１６の形成工程は、本実施の形態により限定されるものではない。
【００８５】
図２は、製造工程において、陽極１１と陰極１６との間に導電性の異物２１が混入し、異物２１を介して陽極１１と陰極１６とが短絡された有機ＥＬ素子１の断面概略図を示している。異物２１は、例えば、陽極１１の材料であるＡｌが、陽極１１の形成後、陽極１１上に付着し、続けて、正孔注入層１２、発光層１３、電子注入層１５、陰極１６が積層されたために生じたものである。異物２１の大きさは、一例として直径が２００ｎｍ、高さが５００ｎｍ程度である。異物２１により陽極１１と陰極１６が短絡されるので、この画素２では有機ＥＬ素子は発光せず、滅点画素となる。
【００８６】
次に、上記した異物２１により陽極１１と陰極１６とが短絡した有機ＥＬ素子１において、短絡した部分のリペアの工程について説明する。図３に、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示すフローチャートを示す。
【００８７】
短絡した部分のリペアは、透明ガラス１８を介して陰極１６にレーザーを照射することにより行われる。具体的には、短絡した部分を有する有機ＥＬ素子を準備し（ステップＳ１０）、異物２１により短絡した部分、または、混入した異物２１そのものを検出し（ステップＳ１１）、画素２内において短絡した部分の上方の陰極１６に、透明ガラス１８側からレーザーの照射を開始する（ステップＳ１２）。これにより、レーザーを照射された陰極１６の一部を構成するＩＴＯと、隣接する有機層３０の構成材料（電子輸送層、電子注入層等）および薄膜封止層１７の構成材料（樹脂等）の少なくとも一方が混在した混在層２２を形成することにより、陽極１１と陰極１６との短絡を解消する。
【００８８】
陽極１１と陰極１６が短絡した部分または異物２１の検出は、例えば、各画素２に中間輝度階調に対応した輝度信号電圧を入力することにより、正常画素の発光輝度に比べて低輝度の画素を、輝度測定装置若しくは目視により検出することにより行う。なお、短絡した部分または異物２１の検出は、上記した方法に限らず、例えば、有機ＥＬ素子の陽極１１および陰極１６の間に流れる電流値を測定し、電流値の大きさに基づいて検出してもよい。この場合、順バイアス電圧を印加すると正常画素と同等の電流値が得られ、逆バイアスの電圧を印加するとリーク発光が観測される部分を、短絡した部分または異物２１が混入した部分であると判断してもよい。
【００８９】
ここで、レーザーを照射する前後における陰極１６、有機層３０および薄膜封止層１７の変化について説明する。図４および図５は、レーザーの照射前および照射後の有機ＥＬ素子１の断面概略図である。
【００９０】
図４に示す有機ＥＬ素子１の構成は、異物２１が検出された有機ＥＬ素子１において、異物２１近傍の陰極１６の構成を示した断面拡大図である。レーザー照射前の有機ＥＬ素子１の構成は、図４に示すように、有機層３０における電子注入層１５と陰極１６との間に、陰極１６の構成材料に有機層３０における電子注入層１５の構成材料が入り込んだ界面層２０ａが形成されている。この界面層２０ａは、有機層３０における電子注入層１５と陰極１６との構成材料の違いによる応力を緩和するために自然に形成されるものである。同様に、陰極１６と薄膜封止層１７との境界部分には、陰極１６の構成材料に薄膜封止層１７の構成材料が入り込んだ界面層２０ｂが形成されている。この界面層２０ｂは、陰極１６と薄膜封止層１７との構成材料の違いによる応力を緩和するために自然に形成されるものである。界面層２０ａ、２０ｂの厚さは、一例として５〜１５ｎｍ程度である。
【００９１】
レーザー照射後の有機ＥＬ素子１の構成は、図５に示すように、陰極１６と、有機層３０および薄膜封止層１７のうち少なくとも一方とが混在した混在層２２が形成されている。この混在層２２は、上記した界面層２０ａ、２０ｂよりも深さ方向に広範囲に渡って陰極１６、有機層３０、薄膜封止層１７の構成材料が混在しているものであり、界面層２０ａ、２０ｂとは異なり、レーザー照射により新たに形成される層である。混在層２２は、陰極１６、有機層３０、薄膜封止層１７の構成材料が混在していることにより、陰極１６を構成する導電性材料（金属原子）の密度が低くなるため、抵抗値が高くなっていると考えられる。なお、混在層２２の厚さは、一例として５０〜３００ｎｍ程度である。
【００９２】
図６は、レーザーの照射位置を示すための有機ＥＬ素子１の上面図である。図７は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。図８は、図６に示すレーザーの照射位置を示すための有機ＥＬ素子１の上面ＳＥＭ写真である。また、図９は、陽極１１と陰極１６とが短絡された部分の周囲にレーザーが照射された後の有機ＥＬ素子１の断面概略図である。図７および図９は、有機ＥＬ素子１の短絡を解消する工程を示す断面概略図であり、図７はレーザー１２５を照射する前、図９はレーザー１２５を照射した後の有機ＥＬ素子１の断面概略図を示している。
【００９３】
本実施の形態では、異物２１の周囲の所定領域の陰極１６にレーザー１２５が照射される。例えば、図６および図７に示すように、異物２１から１０μｍ程度離れた周囲の陰極１６に、異物２１を囲む四方（４辺）２０μｍ×２０μｍにレーザーが照射される。ここで、使用するレーザーは、超短パルスレーザーである。超短パルスレーザーとは、パルス幅が数ピコ秒から数フェムト秒のパルス幅であるレーザーのことをいい、具体的には、１００ｆｓ〜２０ｐｓのパルス幅であることが好ましい。一例として、本実施の形態では、パルス幅が８００ｆｓの超短パルスレーザー（一般にフェムト秒レーザーとも称される）を使用している。また、レーザーの波長は、一例として、９００〜２５００ｎｍ、出力エネルギーは１〜５０μＪである。また、図８は、図６に示したパターンでレーザー照射したときの有機ＥＬ素子１の上面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したときのＳＥＭ写真である。
【００９４】
図６および図８に示すように、レーザー１２５が照射されると、図９に示すように、レーザー１２５が照射された部分の陰極１６、有機層３０の構成材料および薄膜封止層１７の構成材料の少なくとも一方が混在する混在層２２が形成され、陽極１１と陰極１６の短絡が解消される。
【００９５】
異物２１を含む所定領域の陰極１６にレーザー１２５を照射すると、異物２１がレーザー１２５のエネルギーを吸収して振動し、画素２にダメージを与えるおそれが生じる。一方、本実施の形態に示すように、異物２１の周辺の陰極１６にレーザー１２５の焦点を設定することにより、異物２１にレーザー１２５のエネルギーが吸収されるのを抑制してダメージを低減しつつ、異物２１の周辺を高抵抗化することができる。なお、レーザーの照射パワーが小さい場合には、異物２１を含む所定領域の陰極１６にレーザーを照射しても、異物２１の振動により画素２にダメージを与える可能性は少ないと考えられる。
【００９６】
図１０は、レーザーの照射により短絡を解消した後の有機ＥＬ素子１の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したＳＥＭ写真であり、図８に示した、ＡＡ’線における断面ＳＥＭ写真である。レーザーを照射していない領域の有機ＥＬ素子１は、図１０に示すＳＥＭ写真における上方から順に、封止用樹脂層１９、薄膜封止層１７、陰極１６、有機層３０（電子注入層、発光層、正孔注入層）、陽極１１、平坦化膜１０、透明ガラス９により構成されている。また、有機ＥＬ素子１のレーザー１２５を照射した領域（図１０における中央部分）では、陰極１６、有機層３０および薄膜封止層１７の構成材料が混在した混在層２２が形成されていることが観察されている。混在層２２が形成されることにより、構成材料が分散しているため電流が流れにくく、高抵抗化されていると考えられる。
【００９７】
ここで、混在層２２を形成することにより短絡が解消される点について、図１１Ａおよび図１１Ｂに示した有機ＥＬ素子１の等価回路の構成から説明する。図１１Ａは、有機ＥＬ素子１に混在層２２が形成された場合の有機層３０、異物２１、混在層２２の配置関係を示す等価回路図である。また、図１１Ｂは、図１１Ａに示した等価回路図における電流−電圧特性を示している。
【００９８】
図１１Ａに示すように、混在層２２が形成された有機ＥＬ素子１では、異物２１により構成される抵抗Ｒ１と、混在層２２により構成される抵抗Ｒ２とが直接に接続され、抵抗Ｒ１およびＲ２の直列接続に対して有機層３０により構成される抵抗ＥＬが並列に接続された等価回路となる。このような回路において、混在層２２により構成される抵抗Ｒ２の大きさが大きくなると、抵抗Ｒ１とＲ２による合成抵抗は大きくなり、抵抗Ｒ１およびＲ２に流れる電流は小さくなる。つまり、高抵抗である混在層２２を有機ＥＬ素子１に形成することにより、異物２１に流れる電流を抑制することができる。
【００９９】
また、図１１Ｂに示すように、有機層３０に流れる電流値をＩ１、抵抗Ｒ１およびＲ２に流れる電流値をＩ２とすると、有機層３０に流れる電流値Ｉ１は非線形であるのに対し、抵抗Ｒ１およびＲ２に流れる電流値Ｉ２は線形となる。ここで、有機層３０に流れる電流値Ｉ１が抵抗Ｒ１およびＲ２に流れる電流値Ｉ２よりも大きければ、有機層３０は異物２１の影響を受けることなく発光すると考えられる。
【０１００】
また、陰極１６の抵抗値（シート抵抗値）は、一例として５０Ω／□であり、混在層２２の抵抗値は、一例として１００ＭΩ／□である。なお、混在層２２の抵抗値は、有機層３０の抵抗値よりも高い抵抗値である必要があり、有機層３０の抵抗値が１ＭΩ／□以上であることから、混在層２２の抵抗値は、１ＭΩ／□以上であることが望まれる。
【０１０１】
このように、混在層２２を形成することで陰極１６および陰極１６に隣接する有機層３０および薄膜封止層１７が高抵抗化される。これにより、混在層２２では陽極１１および陰極１６の間の短絡が解消され、当該画素２の発光が回復されることとなる。
【０１０２】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、レーザーを照射する前と照射した後における、有機ＥＬ素子１の組成を、オージェ分光法による元素分析により測定した結果である。ここで、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すＡのグラフは、Ｉｎ原子、ＢのグラフはＯ原子、ＣのグラフはＣ原子、ＤのグラフはＮ原子を示し、各グラフの強度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）が大きいほど、含有量が多いことを示している。また、Ｄのグラフの強度が大きい右側に薄膜封止層１７、Ｃのグラフの強度が大きい左側に有機層３０、ＡのグラフおよびＢのグラフの強度が大きい部分に陰極１６が示されている。
【０１０３】
図１２Ａに示すように、レーザーを照射する前（または、レーザーを照射していない部分）の陰極１６、有機層３０、薄膜封止層１７の測定結果では、有機層３０においては有機層３０の構成材料である炭素原子（Ｃ）が検出されているが、薄膜封止層１７の構成材料ＳｉＮの成分である窒素原子（Ｎ）は検出されていない。また、薄膜封止層１７において、炭素原子（Ｃ）は検出されていないが窒素原子（Ｎ）が検出されている。また、レーザーを照射する前には、有機層３０と陰極１６との間に界面層２０ａ（界面層２０ａの厚さは、図１２Ａにおける（１）に相当）が存在し、陰極１６と薄膜封止層１７との間に界面層２０ｂ（界面層２０ｂの厚さは、図１２Ａにおける（２）に相当）が存在しているが、混在層２２は形成されていない。
【０１０４】
一方、図１２Ｂに示すように、レーザーを照射した後（または、レーザーを照射した部分）の陰極１６、有機層３０、薄膜封止層１７における構成材料の組成を、同様にオージェ分光法による元素分析により測定した結果では、有機層３０において有機層３０の構成材料である炭素原子（Ｃ）が検出されているとともに、薄膜封止層１７の構成材料ＳｉＮの成分である窒素原子（Ｎ）も検出されている、また、薄膜封止層１７においても窒素原子（Ｎ）が検出されているとともに炭素原子（Ｃ）も検出されている。さらに、有機層３０と陰極１６との境界、および、陰極１６と薄膜封止層１７との境界では、レーザー照射前は急峻に各原子が混在している領域が狭いのに対し、レーザー照射後には、各原子が混在している領域が広くなっている。
【０１０５】
このことより、レーザー照射後（または、レーザーを照射した部分）では、陰極１６、有機層３０の構成材料および薄膜封止層１７の構成材料が拡散して混在層２２（混在層２２の厚さは、図１２Ｂにおける（３）＋（４）に相当）が形成されていることが分かる。
【０１０６】
ここで、照射されるレーザー１２５の種類は、上記した超短パルスレーザーであり、例えば、パルス幅が８００ｆｓ、出力エネルギーが１〜５０μＪ、レーザーの波長が９００〜２５００ｎｍである。レーザーの波長は、反射電極（陽極１１）の材質によっても好適範囲を決定することができ、Ａｌ系の材質の場合には、１５５０ｎｍ近傍の波長を用いるのがよく、Ａｇ系（ＡＰＣなど）の材質の場合には、９００〜１５５０ｎｍの波長を用いるのがよい。なお、パルス幅は上記した８００ｆｓに限らず、好適範囲である１００ｆｓ〜２０ｐｓで変更してもよい。
【０１０７】
また、レーザー１２５の出力エネルギーは、上記した範囲に限らず、混在層２２が形成され、かつ、薄膜封止層１７が破壊されない程度の出力エネルギーであればよい。
【０１０８】
また、領域２３に照射されたレーザーの熱エネルギーは、領域２３の周囲の、例えば、レーザーを照射した位置から１μｍ程度離れた範囲に広がり、この範囲に混在層２２が形成されて高抵抗化される場合もある。この場合も、陽極１１と陰極１６との短絡が解消され当該画素２の発光が回復される。
【０１０９】
また、レーザー１２５の照射は、陰極１６に行うことに限らず、レーザーの焦点位置を調整して陽極１１に行ってもよい。また、透明ガラス１８側に限らず、透明ガラス９側からレーザーを照射してもよい。
【０１１０】
（実施の形態１の変形例）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。
【０１１１】
図１３は、本変形例におけるレーザー照射後の有機ＥＬ素子の部分断面図である。図１３に示すように、レーザーの照射によって形成された混在層２２中には、空洞２２ａが生じている。この空洞２２ａは、照射されたレーザーのパワーの強度により、陰極１６、有機層３０、薄膜封止層１７の少なくとも１つが気化することにより生じたものと考えられる。
【０１１２】
このように、混在層２２の一部に生じた空洞２２ａにより、混在層２２では、混在層２２が形成されていない部分の陰極１６に比べて電流が流れにくく、高抵抗になっていると考えられる。したがって、レーザーのパワーを調整して、空洞２２ａを有する混在層を形成してもよい。
【０１１３】
さらに、空洞２２ａの一部に、有機層３０の構成材料および薄膜封止層１７の構成材料のうち少なくとも一方が存在していてもよい。
【０１１４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態では、有機ＥＬ素子５０に照射されるレーザーの照射領域が実施の形態１と異なる。
【０１１５】
図１４は、本実施の形態における有機ＥＬ素子５０の断面概略図である。同図に示した有機ＥＬ素子５０は、実施の形態１で示した有機ＥＬ素子１と同様に、透明ガラス９の上に、平坦化膜１０と、陽極１１と、正孔注入層１２と、発光層１３と、隔壁１４と、電子注入層１５と、陰極１６と、薄膜封止層１７と、封止用樹脂層１９と、透明ガラス１８とを備えている。各構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。なお、実施の形態１と同様に、本実施の形態においても、正孔注入層１２、発光層１３、電子注入層１５を合わせて有機層３０と称する。また、正孔輸送層、電子輸送層を有する場合には、これらの層も有機層３０に含まれる。また、隔壁１４で分離された発光領域に配置された平坦化膜１０、陽極１１、有機層３０、陰極１６、薄膜封止層１７、透明ガラス１８を、画素２と称する。また、カラーフィルターが配置された有機ＥＬ素子５０の場合には、透明ガラス１８の主面にあらかじめカラーフィルターが形成される。その後、カラーフィルターが形成された面を下方にして、塗布された封止用樹脂層１９上に透明ガラス１８が配置される。なお、薄膜封止層１７、封止用樹脂層１９および透明ガラス１８は保護膜に相当する。
【０１１６】
図１４では、異物２１を含む所定の領域にレーザー１２５を照射することにより、陰極１６と、有機層３０の構成材料および薄膜封止層１７の構成材料の少なくとも１つが混在した混在層２２を形成することにより高抵抗化して、短絡された陽極１１と陰極１６との短絡を解消した構成となっている。
【０１１７】
次に、異物２１による短絡を解消する工程について、図１５〜図１８を用いて説明する。
【０１１８】
図１５は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。また、図１６は、異物２１に対するレーザー１２５の照射領域を示すための有機ＥＬ素子５０の上面図である。また、図１７、１８は、有機ＥＬ素子５０の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。
【０１１９】
短絡部分１２１のリペアは、実施の形態１と同様に、レーザー１２５を照射することにより行われる。異物２１の検出後、異物２１により陽極１１と陰極１６とが短絡した部分およびその周囲に、レーザー１２５が照射される。図１６において、実線で囲んだ領域３３がレーザー１２５の照射範囲を示している。図１６に示すように、例えば、５μｍ×１０μｍの領域３３の陰極１６にレーザー１２５が照射される。なお、レーザー１２５の焦点は、陰極１６に合わせて設定される。
【０１２０】
図１７に示すように、レーザー１２５が照射されると、レーザー１２５が照射された領域３３は、図１８に示すように、陰極１６と、有機層３０の構成材料および薄膜封止層１７の構成材料の少なくとも１つが混在して高抵抗化された混在層３２が形成される。これにより、短絡された陽極１１と陰極１６との短絡が解消された構成となっている。
【０１２１】
以上のように、レーザー１２５が照射された異物２１を囲む範囲の陰極１６は、混在層３２が形成されることにより高抵抗化される。これにより、陽極１１と陰極１６の短絡が解消され、当該画素２の発光が回復される。
【０１２２】
なお、レーザー１２５の種類、波長、出力エネルギーは、上記した実施の形態１と同様に、混在層３２が形成され、かつ、薄膜封止層１１７が破壊されないのであれば、どのように変更してもよい。また、実施の形態１と同様に、リペアの工程の前に、異物２１の位置を検出する工程を設けてもよい。
【０１２３】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態が上記した実施の形態１と異なる点は、陽極と陰極が導電性異物を介さずに直接接触して短絡した有機ＥＬ素子において、短絡した部分のリペアを行う点である。
【０１２４】
図１９は、本実施の形態における有機ＥＬ素子１００の断面概略図である。同図に示した有機ＥＬ素子１００は、実施の形態１で示した有機ＥＬ素子１と同様に、透明ガラス１０９の上に、平坦化膜１１０と、陽極１１１と、正孔注入層１１２と、発光層１１３と、隔壁１１４と、電子注入層１１５と、陰極１１６と、薄膜封止層１１７と、封止用樹脂層１１９と、透明ガラス１１８とを備えている。各構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。なお、実施の形態１と同様に、本実施の形態においても、正孔注入層１１２、発光層１１３、電子注入層１１５を合わせて有機層１３０と称する。また、正孔輸送層、電子輸送層を有する場合には、これらの層も有機層１３０に含まれる。また、隔壁１１４で分離された発光領域に配置された平坦化膜１１０、陽極１１１、有機層１３０、陰極１１６、薄膜封止層１１７、透明ガラス１１８を、画素１０２と称する。また、カラーフィルターが配置された有機ＥＬ素子１００の場合には、透明ガラス１１８の主面にあらかじめカラーフィルターが形成される。その後、カラーフィルターが形成された面を下方にして、塗布された封止用樹脂層１１９上に透明ガラス１１８が配置される。なお、薄膜封止層１１７、封止用樹脂層１１９および透明ガラス１１８は保護膜に相当する。
【０１２５】
図１９では、陽極１１１と陰極１１６が、陰極の一部において直接接触している。これは、例えば、有機層１３０の形成工程において短絡部分の位置にピンホールが形成され、その後、陰極１１６の形成工程において当該ピンホールに陰極１１６を構成する材料が流入されて陰極１１６が形成されたために、このように直接接触したものである。そして、陰極１１６と、有機層１３０の構成材料および薄膜封止層１１７の構成材料の少なくとも１つが混在した混在層１２２を形成することにより高抵抗化して、短絡された陽極１１１と陰極１１６との短絡を解消した構成となっている。
【０１２６】
次に、上記した陽極１１１と陰極１１６とが短絡した短絡部分１２１の短絡を解消する工程について、図２０〜図２２を用いて説明する。
【０１２７】
図２０〜図２２は、有機ＥＬ素子の短絡を解消する工程を示す断面概略図である。図２０は、リペア前の有機ＥＬ素子１００の断面概略図、図２１は、レーザー１２５を照射したときの有機ＥＬ素子１００の断面概略図、図２２は、リペア後の有機ＥＬ素子１００の断面概略図である。
【０１２８】
短絡部分１２１のリペアは、実施の形態１と同様に、短絡部分１２１の近傍の陰極１１６にレーザー１２５を照射することにより行われる。具体的には、図２０に示すような短絡部分１２１を有する画素１０２内において、図２１に示すように、短絡部分１２１の近傍の陰極１１６に、透明ガラス１１８側からレーザー１２５が照射される。これにより、陰極１１６と、有機層１３０の構成材料および薄膜封止層１１７の構成材料の少なくとも１つが混在した混在層１２２が形成される。混在層１２２では、混在層１２２が形成されていない部分の陰極１１６に比べて電流が流れにくく、高抵抗化されていると考えられる。このように、陰極１１６の一部が高抵抗化されることにより、陽極１１１および陽極１１１と陰極１１６との短絡が解消され、当該画素１０２の発光が回復されることとなる。
【０１２９】
ここで、照射されるレーザー１２５の種類は、例えば、パルス幅が８００ｆｓ、レーザーの波長が９００〜２５００ｎｍ、出力エネルギーが１〜５０μＪの超短パルスレーザーが用いられる。
【０１３０】
なお、レーザー１２５を照射する領域は、短絡部分１２１を含む領域に限らず、実施の形態１に示したように、短絡部分を囲むように設定してもよい。
【０１３１】
また、レーザー１２５の熱エネルギーは、レーザー１２５が照射された領域の周囲の所定範囲に広がり、例えば、レーザー１２５を照射した範囲より広い範囲に混在層１２２が形成され高抵抗化される場合もある。この場合も、陽極１１１と陰極１１６との短絡が解消され当該画素１０２の発光が回復されることとなる。
【０１３２】
また、短絡部分１２１のリペアの工程の前に、短絡部分を検出する工程を設けてもよい。
【０１３３】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態が上記した実施の形態１〜３と異なる点は、陽極１１と陰極１６が完全に導通しているのではなく、陽極１１と陰極１６間の抵抗が他の部分と比べて小さい点である。
【０１３４】
図２３は、本実施の形態にかかる有機ＥＬ素子２００の断面概略図である。異物２１の大きさは、陽極１１と陰極１６の大きさよりも小さく、異物２１は陽極１１および陰極１６とは導通していないが、異物２１と陽極１１、異物２１と陰極１６の間の距離が短いので抵抗が小さく、電流が流れ易くなっている。
【０１３５】
このように、陽極１１と陰極１６が完全に導通していない場合でも、陽極１１と陰極１６の短絡を解消することができる。つまり、実施の形態１と同様に、短絡した部分の上方の陰極１６に、透明ガラス１８側からレーザー１２５を照射することにより、陰極１６と、有機層１３０の構成材料および薄膜封止層１１７の構成材料の少なくとも１つが混在した混在層４２を形成することにより高抵抗化して、陽極１１と陰極１６との短絡を解消することができる。
【０１３６】
また、図２４は、本実施の形態にかかる有機ＥＬ素子３００の断面概略図である。図２４において、陽極１１１と陰極１１６とは導通していないが、陽極１１１と陰極１１６の間の距離は短いので抵抗が小さく、レーザーを照射する前の短絡部分では電流が流れやすくなっている。短絡部分は、例えば、有機層１３０の発光層１１３の形成工程において短絡部分の位置にピンホールが形成され、その後、陰極１１６の形成工程において当該ピンホールに陰極１１６を構成する材料が流入されて陰極１１６が形成されたものである。
【０１３７】
このように、陽極１１１と陰極１１６とが完全に導通していない場合でも、実施の形態３と同様に、短絡した部分の陰極１１６と、隣接する有機層１３０および薄膜封止層１１７の少なくとも１つに、透明ガラス１１８側からレーザー１２５を照射することにより、陰極１１６と、有機層１３０の構成材料および薄膜封止層１７の構成材料の少なくとも１つが混在する混在層５２を形成し、高抵抗化することができる。これにより、陽極１１１と陰極１１６との短絡を解消することができる。
【０１３８】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形を行ってもよい。
【０１３９】
例えば、上記した実施の形態では、下部電極を陽極、上部電極を陰極とする構成について示したが、下部電極を陰極、上部電極を陽極とする構成であってもよい。また、有機ＥＬ素子の構成である平坦化膜、陽極、正孔注入層、発光層、隔壁、電子注入層、陰極、薄膜封止層、封止用樹脂層、透明ガラスは、上記した実施の形態に示した構成に限らず、材料や構成、形成方法を変更してもよい。例えば、正孔注入層と発光層との間に正孔輸送層があってもよいし、電子注入層と発光層との間に電子輸送層があってもよい。また、隔壁で分離された各発光領域を覆うように、透明ガラスの下面に、赤、緑および青の色調整を行うカラーフィルターを備える構成であってもよい。
【０１４０】
また、レーザーの照射位置は、上記した実施の形態に限定されず、異物や短絡部分を含む所定の範囲に設定されてもよいし、異物や短絡部分のみに設定されてもよい。また、異物や短絡部分の周囲を囲むように設定されてもよい。また、レーザーの照射は、陰極に限らず陽極に対して行われてもよい。
【０１４１】
また、本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。例えば、図２５に示すような、本発明にかかる有機ＥＬ素子を備えた薄型フラットテレビシステムも本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明にかかる有機ＥＬ素子の製造方法および有機ＥＬ素子は、特に、大画面および高解像度が要望される薄型テレビおよびパーソナルコンピュータのディスプレイなどの技術分野に有用である。
【符号の説明】
【０１４３】
１、５０、１００、２００、３００    有機ＥＬ素子
２、１０２    画素
１１、１１１    陽極（下部電極）
１２、１１２    正孔注入層（有機層）
１３、１１３    発光層（有機層）
１５、１１５    電子注入層（有機層）
１６、１１６    陰極（上部電極）
１７、１１７    薄膜封止層（封止層）
２１    異物
２２、３２、４２、５２、１２２    混在層
３０、１３０    有機層
１２１    短絡部分
１２５    レーザー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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