(57)【要約】【課題】パネル状態で、陽極と陰極との短絡を解消することができる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法および表示装置を提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス表示装置１の製造方法であって、画素２内において陽極１１と陰極１６とが短絡した部分の近傍の有機層３０にレーザー２５の照射を開始する工程と、レーザー２５を照射された有機層３０の少なくとも一部が気化されることにより発生した気体によって、短絡した陽極１１と陰極１６との間に気体が充満した空間２６を形成し、短絡を解消する工程とを含む。【選択図】図６
2011124152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、発光層を含む有機層と、陰極とを含む画素を備えた、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
前記画素内において前記陽極と前記陰極とが短絡した部分の近傍の前記有機層にレーザーの照射を開始する工程と、
前記レーザーを照射された前記有機層の少なくとも一部が気化されることにより発生した気体によって、前記短絡した前記陽極と前記陰極との間に前記気体が充満した空間を形成し、前記短絡を解消する工程とを含む
有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記短絡した部分は、導電性の異物を介して前記陽極と前記陰極とが短絡している
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項３】
さらに、前記導電性の異物を検出する工程を含み、
該導電性の異物周辺の前記有機層に前記レーザーを照射する
請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記短絡した部分は、前記陽極と前記陰極とが直接接触して短絡している
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記有機層は、電子注入層または電子輸送層を含む
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記レーザーは、出力エネルギーが１５〜３５μＪのＹＡＧ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表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記レーザーは、極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表示装置の製造方法。
【請求項８】
陽極と、発光層を含む有機層と、陰極とを含む画素を備えた、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記画素内において前記陽極と前記陰極とが短絡した部分の近傍の前記有機層にレーザーが照射され、該有機層の少なくとも一部が気化されることにより発生した気体によって、前記短絡した前記陽極と前記陰極との間に前記気体が充満した空間が形成されて、前記短絡が解消されている
有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【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表示装置の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
【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）素子を備えた有機ＥＬ表示装置において、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アノードとカソード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１参照）。
【０００３】
特許文献１では、有機ＥＬ表示装置において、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とにより、異物が付着した有機ＥＬ素子のアノードとカソードとの間の有機層を絶縁化し、高抵抗領域を形成して、異物によるアノードとカソードの短絡を解消している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２７８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１４は、従来技術における一般的な有機ＥＬ表示装置２００の断面概略図である。同図に示すように、有機ＥＬ表示装置２００は、平坦化膜２１０上に、陽極２１１と、正孔注入層２１２と、発光層２１３と、隔壁２１４と、電子注入層２１５と、陰極２１６と、薄膜封止２１７と、封止用樹脂２１９と、透明ガラス２１８とを備えている。ここで、正孔注入層２１２、発光層２１３、電子注入層２１５を合わせて有機層２３０と称する。陽極２１１、有機層２３０、陰極２１６を備えた構成は、有機ＥＬ素子の基本構成である。このような構成により、陽極２１１と陰極２１６との間に適当な電圧が印加されると、陽極２１１側から正孔、陰極２１６側から電子がそれぞれ発光層２１３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２１３で再結合して生じるエネルギーにより、発光層２１３の発光材料が励起され発光する。
【０００６】
ここで、図１５は、陽極２１１と陰極２１６との間に異物２２０が混入した有機ＥＬ表示装置２００の断面概略図である。図１５に示すように、有機ＥＬ表示装置２００の製造工程において、陽極２１１と陰極２１６との間に異物２２０が混入し、陽極２１１と陰極２１６とが短絡されるという問題が生じ得る。陽極２１１と陰極２１６とが短絡されると、陽極２１１と陰極２１６との間の電位差がなくなり、有機ＥＬ素子に駆動電流が流れなくなるので、この画素２０２は滅点画素となる。そこで、陽極２１１と陰極２１６の短絡を解消するために、有機ＥＬ素子にレーザーを照射する方法が用いられる。
【０００７】
ここで、特許文献１のように、レーザー照射により異物２２０の周囲の有機層２３０を絶縁化して陽極２１１と陰極２１６との短絡を解消する方法では、異物２２０の周囲の有機層２３０を絶縁化させるので、異物２２０の大きさが有機層２３０の膜厚未満である場合の短絡の解消には有効であるが、異物２２０の大きさが有機層２３０の膜厚以上である場合には、上記した方法で陽極２１１と陰極２１６との短絡を解消することが難しいという問題がある。
【０００８】
また、有機ＥＬ素子から異物２２０を排除して陽極２１１と陰極２１６との短絡を解消しようとしても、異物２２０、陽極２１１、陰極２１６は薄膜封止２１７や透明ガラス２１８で挟まれた密閉空間にあるため、パネル状態のままでは陽極２１１と陰極２１６との短絡を解消することができず、製造した後にパネルを分解するなど、密閉空間を破壊しなければ異物を排除することができない。
【０００９】
また、異物２２０に直接レーザーを照射して異物２２０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２２０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２１１や陰極２１６が破壊されたり、破壊された部分から発光層２１３や陰極２１６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】
本発明は、上記問題点に鑑み、パネル状態で、陽極と陰極との短絡を解消することができる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法および表示装置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】
【００１１】
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表示装置の製造方法は、前記画素内において前記陽極と前記陰極とが短絡した部分の近傍の前記有機層にレーザーの照射を開始する工程と、前記レーザーを照射された前記有機層の一部が気化されることにより発生した気体によって、前記短絡した部分に前記気体が充満した空間を形成し、前記短絡を解消する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法および有機エレクトロルミネッセンス表示装置によれば、パネル状態で、陽極と陰極との短絡を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における有機ＥＬ表示装置の断面概略図である。
【図２】短絡された有機ＥＬ表示装置の断面概略図である。
【図３】有機ＥＬ表示装置の短絡を解消する工程を示すフローチャートである。
【図４】レーザーの照射位置を示す有機ＥＬ表示装置の上面図である。
【図５】有機ＥＬ表示装置の短絡を解消する工程を示す断面図である。
【図６】有機ＥＬ表示装置の短絡を解消する工程を示す断面図である。
【図７】短絡された有機ＥＬ表示装置の断面のＳＥＭ写真である。
【図８】短絡が解消された有機ＥＬ表示装置の断面のＳＥＭ写真である。
【図９】実施の形態１の変形例における有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１０】実施の形態２における有機ＥＬ表示装置の断面概略図である。
【図１１】有機ＥＬ表示装置の短絡を解消する工程を示す断面図である。
【図１２】有機ＥＬ表示装置の短絡を解消する工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の有機ＥＬ表示装置を備えたテレビシステムの外観図である。
【図１４】本発明の課題を説明するための有機ＥＬ表示装置の断面概略図である。
【図１５】本発明の課題を説明するための有機ＥＬ表示装置の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
請求項１に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、陽極と、発光層を含む有機層と、陰極とを含む画素を備えた、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、前記画素内において前記陽極と前記陰極とが短絡した部分の近傍の前記有機層にレーザーの照射を開始する工程と、前記レーザーを照射された前記有機層の少なくとも一部が気化されることにより発生した気体によって、前記短絡した前記陽極と前記陰極との間に前記気体が充満した空間を形成し、前記短絡を解消する工程とを含むものである。
【００１５】
本態様によると、短絡した部分近傍の有機層のみを気化させ、気化した気体の圧力により短絡した部分（ショート接点）を離反して空間を形成することにより、陽極および陰極にはダメージを与えることなく、短絡を解消することができる。これにより、陽極と陰極の間の有機層に電圧が印加され、陽極と有機層と陰極とを含む当該画素の発光が回復される。また、有機ＥＬ表示装置の表面にレーザーを照射することにより短絡を解消するので、製造後の有機ＥＬ表示装置を分解することなく、パネル状態で簡便に短絡を解消することができる。パネル状態で短絡した画素の滅点不良を解消することができるので、有機ＥＬ表示装置の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項２に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、前記短絡した部分は、導電性の異物を介して前記陽極と前記陰極とが短絡しているものである。
【００１７】
本態様によると、異物の大きさが陽極と陰極の間隔よりも大きい場合であっても、異物による陽極と陰極との短絡を解消することができる。
【００１８】
請求項３に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、さらに、前記導電性の異物を検出する工程を含み、該導電性の異物周辺の前記有機層に前記レーザーを照射するものである。
【００１９】
異物にレーザーを照射すると、異物がレーザーのエネルギーを吸収して振動し、有機ＥＬ素子を含む画素にダメージを与えるおそれが生じるが、本態様によると、異物周辺にレーザーを照射するので、画素にダメージを与えることなく短絡を解消することができる。
【００２０】
請求項４に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、前記短絡した部分は、前記陽極と前記陰極とが直接接触して短絡しているものである。
【００２１】
本態様によると、表示装置の形成過程でピンホールが形成されたことにより陽極と陰極が直接接触して短絡した場合であっても、短絡した部分近傍の有機層にレーザーを照射して有機層を気化することで、気化により発生した気体によって陽極と陰極との間に空間を形成することにより、陽極と陰極を離反して短絡を解消することができる。
【００２２】
請求項５に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、前記有機層は、電子注入層または電子輸送層を含むものである。
【００２３】
本態様によると、陽極と陰極の間に設けられる電子注入層または電子輸送層にレーザーを照射して気化させるので、気化させるための層を新たに設けることなく、簡便に短絡した部分のリペアを行うことができる。
【００２４】
請求項６に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、前記レーザーは、出力エネルギーが１５〜３５μＪのＹＡＧレーザーであるものである。
【００２５】
本態様によると、使用されるＹＡＧレーザーの出力エネルギーが１５μＪ以上であるため有機層が確実に気化され、かつ、ＹＡＧレーザーの出力エネルギーが３５μＪ以下であるため薄膜封止が破壊されることなく、短絡を解消することができる。
【００２６】
請求項７に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、前記レーザーは、極短パルスレーザーであるものである。
【００２７】
本態様によると、使用する極短パルスレーザーは波長が１．５μｍ程度であり、カラーフィルターを透過することができるため、カラーフィルターを介して短絡を解消することができる。
【００２８】
請求項８に記載の態様の有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、陽極と、発光層を含む有機層と、陰極とを含む画素を備えた、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記画素内において前記陽極と前記陰極とが短絡した部分の近傍の前記有機層にレーザーが照射され、該有機層の少なくとも一部が気化されることにより発生した気体によって、前記短絡した前記陽極と前記陰極との間に前記気体が充満した空間が形成されて、前記短絡が解消されているものである。
【００２９】
本態様によると、短絡した部分近傍の有機層のみが気化され空間を形成することにより、陽極および陰極にダメージを与えることなく短絡が解消された有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法および有機ＥＬ表示装置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。
【００３１】
（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。
【００３２】
図１は、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法により製造された有機ＥＬ表示装置１の断面概略図である。同図に示した有機ＥＬ表示装置１は、陽極、陰極、および当該両極で挟まれた有機発光層を有する有機ＥＬ素子を備えた有機機能デバイスである。
【００３３】
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、平坦化膜１０上に、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１７と、封止用樹脂１９と、透明ガラス１８とを備えている。
【００３４】
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。
【００３５】
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、透明電極であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）が平坦化膜１０上に積層された構造となっている。なお、陽極１１は、例えばＩＴＯと銀合金ＡＰＣからなる２層構造であってもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ等の材料により形成されている。
【００４０】
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。
【００４１】
薄膜封止１７は、例えば、窒化珪素からなり、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。
【００４２】
封止用樹脂１９は、アクリルまたはエポキシ系の樹脂であり、上述した基板上に形成された平坦化膜１０から薄膜封止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。
【００４３】
透明ガラス１８は、発光パネルの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。
【００４４】
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。
【００４５】
なお、正孔注入層１２および電子注入層１５の材料は本発明では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。
【００４６】
また、有機ＥＬ表示装置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。
【００４７】
また、有機ＥＬ表示装置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。
【００４８】
なお、本発明において、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１７、透明ガラス１８を、画素２と称する。
【００４９】
さらに、図１に示した有機ＥＬ表示装置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２０が混入し、異物２０を介して陽極１１と陰極１６とが短絡している。そして、異物２０の周囲に空間２６を形成することにより、異物２０により短絡された陽極１１と陰極１６とを離反して短絡を解消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。
【００５０】
次に、有機ＥＬ表示装置１の製造方法について説明する。
【００５１】
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、形成された有機ＥＬ素子の概略断面図であり、短絡された有機ＥＬ表示装置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。
【００５２】
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ＩＴＯが３００ｎｍ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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、電子注入層１５の上に、例えば、スパッタリング法によりＡｌが１００ｎｍ積層されることにより、陰極１６が形成される。
【００５７】
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、正孔注入層１２の形成工程と発光層１３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。
【００５８】
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１７が形成される。薄膜封止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、上述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。
【００５９】
次に、薄膜封止１７の表面に、封止用樹脂１９が塗布される。その後、塗布された封止用樹脂１９上に透明ガラス１８が配置される。ここで、有機ＥＬ表示装置１にカラーフィルターが配置される場合には、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、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１９上に透明ガラス１８が配置される。
【００６０】
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１９が硬化され、透明ガラス１８と薄膜封止１７とが接着される。
【００６１】
このような形成方法により、図２に示す有機ＥＬ表示装置１が形成される。
【００６２】
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、本発明により限定されるものではない。
【００６３】
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２０が混入し、異物２０を介して陽極１１と陰極１６とが短絡された有機ＥＬ表示装置１の断面図を示している。異物２０は、例えば、陽極１１の材料であるＩＴＯ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２０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。
【００６４】
次に、上記した異物２０により陽極１１と陰極１６とが短絡した有機ＥＬ表示装置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、短絡のリペア工程のフローチャートを示す。
【００６５】
短絡した部分のリペアは、上記した正孔注入層１２、発光層１３、電子注入層１５からなる有機層３０にレーザーを照射することにより行われる。具体的には、異物２０により短絡した部分、または、混入した異物２０そのものを検出し（ステップＳ１０）、画素２内において短絡した部分の近傍または異物２０の周辺の有機層３０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Ｓ１１）。そして、レーザーを照射された有機層３０の一部が気化され（ステップＳ１２）、該気化により発生した気体によって、短絡した部分に気体が充満した空間２６を形成し、短絡を解消する（ステップＳ１３）。
【００６６】
短絡した部分または異物２０の検出は、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目視により検出する。なお、短絡した部分または異物２０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２０が混入した部分であると判断してもよい。
【００６７】
図４は、有機ＥＬ表示装置１の上面図であり、異物２０に対するレーザーの照射領域を示している。同図において、領域２２がレーザーの照射位置である。また、図５および図６は、有機ＥＬ表示装置１の短絡を解消する工程を示す断面図である。
【００６８】
異物２０の検出後、図４および図５に示すように、異物２０を挟んで等間隔の、例えば異物から１μｍ離れた両側の位置に、平行に設定された長さ１μｍ程度の領域２２にレーザー２５が照射される。レーザー２５の焦点は、有機層３０の例えば電子注入層１５に合わせて設定される。なお、有機層３０が電子輸送層を備える場合には、電子輸送層にレーザー２５の焦点を設定してもよい。
【００６９】
照射されるレーザー２５の種類は、例えば、出力エネルギーが１５〜３５μＪで、パルス幅が数十ｎｍのＹＡＧレーザーが用いられる。レーザー２５の種類は上記した例に限らず、例えば、パルス幅が１０ｐｓ以下の極短パルスレーザーなどを用いてもよいし、有機層３０に吸収されやすい波長のレーザーを選択してもよい。また、レーザー２５の出力エネルギーは、上記した範囲に限らず、有機層３０が気化され、かつ、薄膜封止１７が破壊されない程度の出力エネルギーであればよい。
【００７０】
また、図４に示した領域２３は、領域２２に照射されたレーザーにより、影響を受ける有機層３０の範囲を示している。領域２２に照射されたレーザーの熱エネルギーは、領域２２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（領域２３）に広がり、融点以上の温度に上昇した有機層３０が液化され、さらに気化されて気体が発生する。この気体により異物２０の周囲に気体が充満された空間２６が形成され、陽極１１と陰極１６の短絡が解消される。なお、気体の発生は、有機層３０が液化され、さらに気化される状態変化に限らず、有機層３０を形成する材料の種類により、有機層３０の昇華による気化、有機層３０の分解による気化などであってもよい。
【００７１】
図６は、レーザー２５を照射して有機層３０が気化した後の有機ＥＬ表示装置１の断面図を示している。同図に示すように、異物２０により陽極１１と短絡されていた陰極１６および薄膜封止１７は、気化により発生した気体の圧力により押し上げられ、変形される。つまり、異物２０と陰極１６の間に気体が充満した空間２６が形成され、異物２０と陰極１６の短絡した部分が離反され、短絡が解消される。これにより、当該画素２の発光が回復されることとなる。
【００７２】
図７および図８は、有機ＥＬ表示装置１の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した断面写真を示しており、図７はレーザーの照射により短絡を解消する工程の前、図８はレーザーの照射により短絡を解消する工程の後の有機ＥＬ表示装置１を示している。なお、図７および図８に示す有機ＥＬ表示装置１は、観察の都合上異なるものである。
【００７３】
図７に示すレーザー照射前の有機ＥＬ表示装置１の断面写真では、陽極１１と陰極１６の間に混入した異物２０により、陽極１１および陰極１６が短絡されている様子が観察されている。一方、図８に示すレーザー照射後の有機ＥＬ表示装置１の断面写真では、陽極１１と陰極１６の間に異物２０が混入しているものの、陰極１６および薄膜封止１７が押し上げられて変形され、異物２０と陰極１６との間に空間２６が形成されている様子が観察されている。この空間２６により、陽極１１と陰極１６の短絡が解消されている。
【００７４】
図７に示した有機ＥＬ表示装置１では、異物２０の大きさは、一例として直径が６００ｎｍ、高さが３００ｎｍ程度である。また、図８に示すように、陰極１６および薄膜封止１７は、レーザー２５の照射により一例として３００〜４００ｎｍ押し上げられている。なお、図８に示したＳＥＭ観察写真より、押し上げられた陰極１６および薄膜封止１７は、いったん変形されるとその形状が保持されるものと考えられる。
【００７５】
なお、空間２６は、異物２０と陰極１６との間に限らず、陽極１１と陰極１６との短絡が解消されるのであれば、陽極１１と異物２０との間に形成されてもよい。また、レーザーが照射される領域２２は、上記したように異物２０を挟むように設けられた平行な２領域に限らず、例えば、異物２０の片側に直線状に設けられてもよいし、異物２０の周囲を囲むように設けられてもよい。また、レーザー２５の焦点も、電子注入層１５に限らず発光層１３や正孔注入層１２に設定されてもよい。
【００７６】
（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。本変形例では、有機ＥＬ表示装置１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。
【００７７】
図９は、本変形例における有機ＥＬ表示装置１の断面図であり、陽極１１と陰極１６とが短絡された部分にレーザー３５を照射したときの、有機ＥＬ表示装置１の断面図を示す。
【００７８】
図９に示すように、本変形例では、異物２０を含む所定領域の有機層３０にレーザー３５が照射される。異物２０にレーザー３５を照射すると、異物２０がレーザー３５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が、異物２０の周囲の有機層３０にレーザー３５の焦点を設定することにより、異物２０にレーザーのエネルギーが吸収されるのを抑制して、異物２０の周囲の有機層３０を気化することができる。
【００７９】
したがって、気化により発生した気体により陰極１６および薄膜封止１７が押し上げられて変形され、異物２０と陰極１６との間に空間３６が形成される。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。
【００８０】
なお、レーザー３５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、有機層３０が気化され、かつ、薄膜封止１７が破壊されないのであれば、どのように変更してもよい。
【００８１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２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、陽極と陰極が直接短絡した有機ＥＬ表示装置において、短絡した部分のリペアを行う点である。
【００８２】
図１０は、本実施の形態における有機ＥＬ表示装置１００の断面概略図である。同図に示した有機ＥＬ表示装置１００は、実施の形態１で示した有機ＥＬ表示装置１と同様に、平坦化膜１１０上に、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１１７と、封止用樹脂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１１７、透明ガラス１１８を、画素１０２と称する。
【００８３】
図１０では、陽極１１１と陰極１１６が、短絡箇所１２０において直接接触して短絡されている。これは、例えば、有機層１３０の形成工程において短絡箇所１２０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、このような短絡が発生したものである。
【００８４】
次に、上記した陽極１１１と陰極１１６とが短絡した短絡箇所１２０のリペアの工程について説明する。
【００８５】
短絡箇所１２０のリペアは、実施の形態１と同様に、短絡箇所１２０の近傍の有機層１３０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、画素１０２内において短絡箇所１２０の近傍の有機層１３０に、透明ガラス１８側からレーザー１２５を照射し、有機層１３０の一部を気化させて、該気化により発生した気体の圧力によって、陰極１１６、薄膜封止１１７が押し上げられ、短絡箇所１２０に気体が充満した空間１２６を形成し、陽極１１１と陰極１１６とを離反する。照射されるレーザー１２５の種類は、例えば、出力エネルギーが１５〜３５μＪで、パルス幅が数十ｎｍのＹＡＧレーザーが用いられる。
【００８６】
図１１および図１２は、有機ＥＬ表示装置の短絡箇所１２０のリペアの工程を示す断面図である。
【００８７】
図１１は、レーザー１２５を照射したときの有機ＥＬ表示装置１００の断面概略図である。レーザー１２５は、短絡箇所１２０を含む所定領域の有機層１３０に照射される。また、照射されたレーザーの熱エネルギーは、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、融点以上の温度に上昇した有機層１３０が液化され、さらに気化されて気体が発生する。
【００８８】
この気体により、図１２に示すように、短絡箇所１２０を含む所定の領域に空間１２６が形成され、この空間１２６により、陽極１１１と陰極１１６の短絡が解消され、当該有機ＥＬ素子の発光が回復される。なお、気体の発生は、有機層１３０が液化されてさらに気化される状態変化に限らず、有機層１３０を形成する材料の種類により、有機層１３０の昇華による気化、有機層１３０の分解による気化などであってもよい。
【００８９】
なお、実施の形態１と同様に、短絡箇所１２０を挟んで等間隔の両側に平行にレーザー１２５が照射されてもよい。また、短絡箇所１２０のリペアの工程の前に、短絡箇所１２０を検出する工程を設けてもよい。
【００９０】
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。
【００９１】
例えば、レーザーの種類は上記した例に限らず、例えば、パルス幅が１０ｐｓ以下の極短パルスレーザーなどを用いてもよい。また、レーザーの出力エネルギーは、上記した範囲に限らず、有機層が気化され、かつ、薄膜封止が破壊されない程度の出力エネルギーであればよい。
【００９２】
また、有機ＥＬ表示装置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、封止用樹脂、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。また、有機層の気化は、有機層が液化されてさらに気化される状態変化に限らず、有機層の昇華による気化、有機層の分解による気化などであってもよく、気化の状態変化の種類にかかわらず、有機層を形成する材料の種類を変更してもよい。
【００９３】
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、異物や短絡箇所の両側に平行に設けられなくてもよく、例えば、異物や短絡箇所の片側に直線状に設けられてもよいし、異物や短絡箇所の周囲を囲むように設けられてもよい。
【００９４】
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１３に示すような、本発明にかかる有機ＥＬ表示装置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】
【００９５】
本発明にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法および有機ＥＬ表示装置は、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】
【００９６】
１、１００、２００    有機ＥＬ表示装置
２、１０２、２０２    画素
１１、１１１、２１１    陽極
１２、１１２、２１２    正孔注入層（有機層）
１３、１１３、２１３    発光層（有機層）
１５、１１５、２１５    電子注入層（有機層）
１６、１１６、２１６    陰極
２０、２２０    異物
２５、３５、１２５    レーザー
２６、３６、１２６    空間
３０、１３０、２３０    有機層
１２０    短絡箇所
【図１】
2011124152.tif 000003
【図２】
2011124152.tif 000004
【図３】
2011124152.tif 000005
【図４】
2011124152.tif 000006
【図５】
2011124152.tif 000007
【図６】
2011124152.tif 000008
【図９】
2011124152.tif 000009
【図１０】
2011124152.tif 000010
【図１１】
2011124152.tif 000011
【図１２】
2011124152.tif 000012
【図１３】
2011124152.tif 000013
【図１４】
2011124152.tif 000014
【図１５】
2011124152.tif 000015
【図７】
2011124152.tif 000016
【図８】
2011124152.tif 000017