JP5642277B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Description

本発明は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」と称する）素子の製造方法および有機ＥＬ素子に関し、特に、有機ＥＬ素子における滅点不良の救済方法に関する。
従来、例えば、カソードである上部電極とアノードである下部電極との間に形成された有機層を備える有機ＥＬ素子において、製造工程中に導電性の異物などが付着または混入すると、上部電極と下部電極とが短絡などして有機ＥＬ素子が不良となる場合がある。
この場合、短絡した部分にレーザー光を照射することにより、短絡に起因する不良をリペアする方法が知られている（例えば、特許文献１〜２参照）。
特許文献１に開示されたリペア方法は、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対してレーザー照射を行うものである。この方法によれば、異物に直接レーザー照射を行うことなく、異物が付着した有機ＥＬ素子の上部電極と下部電極との間に高抵抗領域を形成して、異物による上部電極と下部電極との短絡不良を救済することができる。
また、特許文献２に開示されたリペア方法は、透明基板上に、透明電極、複数の有機材料層および金属電極が順次積層されてなる有機ＥＬ素子において、複数の有機材料層のうち透明電極に接する層を、レーザー光の吸収により蒸発するリーク防止機能層として形成するものである。この構成により、リーク発生箇所にレーザー光を照射することで、リーク防止機能層を膨張および蒸発させて内部に空間を形成し、この空間によって金属電極と透明電極とを離してリークを解消することができる。
特開２００４−２２７８５２号公報 特開２０００−３３１７８２号公報
特許文献１に開示されたリペア方法は、レーザー照射により異物の周囲の有機層を高抵抗化して短絡不良を救済する方法であり、異物の大きさが有機層の膜厚未満である場合には有効な方法である。しかしながら、特許文献１に開示されたリペア方法では、異物の大きさが有機層の膜厚以上である場合には、上部電極と下部電極との短絡不良を救済することが難しいという問題がある。
また、特許文献２に開示されたリペア方法のように、リーク防止機能層としての有機材料層の蒸発による空間だけでは、上部電極と下部電極とが再短絡して再び不良が生じるという問題がある。
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、上部電極と下部電極との短絡不良をより確実に救済することができる有機ＥＬ素子の製造方法および有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様は、下部電極、発光層を含む有機層および上部電極を備え、前記下部電極と前記上部電極とが短絡している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、前記下部電極と前記上部電極とが短絡している部分を取り囲むように超短パルスレーザーを照射して、前記下部電極または前記上部電極の構成材料を変質させて変質部を形成すると共に、前記変質部に取り囲まれた領域に対応する前記下部電極と前記上部電極との間に前記変質部とは異なる空間を形成する第２の工程と、を含む。
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法によれば、上部電極と下部電極との短絡不良を救済することができる。
図１は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子を有機ＥＬ表示装置に適用したときの一画素の構成を示す断面図および平面図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明するフローチャートである。 図３Ａは、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、ステップＳ１０の工程で準備された有機ＥＬ素子の断面図である。 図３Ｂは、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、ステップＳ１２の工程でレーザーを照射する様子を示す断面図である。 図３Ｃは、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、ステップＳ１２の工程で形成される変質部および空間を示す断面図である。 図４は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子に対してレーザー照射した後における上部電極を光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したときの像である。 図５は、本発明の実施の形態１の他の例に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 図６は、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 図７は、本発明の実施の形態２の他の例に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 図８は、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子の断面図および平面図である。 図９Ａは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、ステップＳ１０の工程で準備された有機ＥＬ素子の断面図である。 図９Ｂは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、ステップＳ１２の工程でレーザーを照射する様子を示す断面図である。 図９Ｃは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子の製造方法において、ステップＳ１２の工程で形成される変質部および空間を示す断面図である。 図１０は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子に対してレーザー照射した後の上部電極の表面状態を光学顕微鏡により観察したときの像である。 図１１は、本発明の実施の形態３の他の例に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 図１３は、本発明の実施の形態４の他の例に係る有機ＥＬ素子の断面図である。
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様は、下部電極、発光層を含む有機層および上部電極を備え、前記下部電極と前記上部電極とが短絡している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、前記下部電極と前記上部電極とが短絡している部分を取り囲むようにレーザーを照射して、前記下部電極または前記上部電極の構成材料を変質させると共に、前記変質された部分に取り囲まれた領域に対応する前記下部電極と前記上部電極との間に空間を形成する第２の工程と、を含む。
本態様によれば、レーザー照射によって、上部電極または下部電極の一部を変質させて変質部を形成するとともに、下部電極と上部電極との間に空間を形成することができる。これにより、短絡部分を囲む領域内に、変質部と空間とによる高抵抗化領域が形成されるので、下部電極と上部電極との間に電圧を印加したときに、変質された部分に囲まれた領域における発光領域よりも、それ以外の領域における発光領域の方により電流が流れることになる。従って、短絡している部分に起因する不良を解消することができる。
ここで、本明細書において、短絡には、下部電極と上部電極とが完全に導通している状態だけでなく、下部電極と上部電極との抵抗が他の部分と比べて小さく、電流が流れ易くなっている状態も含まれる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記第１の工程において、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方の構成材料が透明金属酸化物である有機エレクトロルミネッセンス素子を準備することが好ましい。
本態様によれば、レーザーとしてフェムト秒レーザーを用いることにより、透明金属酸化物の組織構造を容易に変化させて高抵抗化することができる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記第２の工程において、前記レーザーを照射することにより、前記透明金属酸化物を粒状構造に変質させて高抵抗化することが好ましい。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記第１の工程において、前記有機層が前記発光層に隣接する電子輸送層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、前記第２の工程において、前記発光層と前記電子輸送層との間に前記空間を形成するようにしてもよい。あるいは、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記第１の工程において、前記有機層の一つとして前記上部電極に隣接する電子輸送層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、前記第２の工程において、前記上部電極と前記電子輸送層との間に前記空間を形成するようにしてもよい。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記第１の工程において、前記短絡している部分が前記有機層に導電性の異物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を準備するようにしてもよい。
本態様によれば、導電性の異物による短絡を解消することができる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記第２の工程において、前記導電性の異物と前記上部電極との間に前記空間を形成することが好ましい。
本態様によれば、空間によって導電性の異物が上部電極と非接触状態とすることができるので、導電性の異物による電流経路を遮断することができる。これにより、短絡不良を完全に解消することができる。特に、本態様では、変質部による有限な抵抗値に、空間による無限大に近い抵抗値が加わるので、低階調表示の際における有機層の抵抗値の上昇や有機層の経時変化に伴う抵抗値の上昇があったとしても、リペアした画素のＥＬ電流を確保することができ、十分な輝度を確保することができる。
しかも、空間はレーザー照射部付近に形成されるので、レーザー照射領域を小さくするだけで、本態様の構成を実現することができる。これにより、リペア領域を小さくすることができるので、表示上リペア痕が視認されないようにすることができ、リペア後においても高品質な表示を実現することができる。また、リペア領域を小さくすることで、リペア画素の有機層の寿命も向上させることができる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記レーザーは、超短パルスレーザーであることが好ましい。ここで、前記超短パルスレーザーのパルス幅は、１００ｆｓ〜２０ｐｓであることが好ましい。さらに、前記レーザーの波長は、９００〜２５００ｎｍであることが好ましい。
本態様によれば、超短パルスレーザーによって有機層にレーザーを照射する時間を短くすることができるので、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。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一態様において、前記第１の工程において、前記上部電極の上方に保護層が形成されている有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、前記第２の工程において、前記保護層を介して、前記レーザーを照射するようにしてもよい。さらに、前記第１の工程において、前記保護層の上方に調光層が形成されている有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、前記第２の工程において、前記保護層および調光層を介して、前記レーザーを照射するようにしてもよい。
本態様によれば、保護層が形成された有機ＥＬ素子であっても、簡便に短絡不良を解消することができる。
また、本発明に係る有機ＥＬ素子の一態様は、下部電極、発光層を含む有機層および上部電極を備え、前記下部電極または前記上部電極の構成材料がレーザー照射によって変質された部分と、前記変質された部分に取り囲まれた領域に対応する前記有機層に形成された空間とを有するものである。
本態様によれば、レーザー照射によって上部電極または下部電極の一部を変質させた部分と、変質された部分に囲まれた空間とによって、高抵抗化領域を形成することができる。これにより、下部電極と上部電極との間に電圧を印加したときに、変質された部分に囲まれた領域における発光領域よりも、それ以外の領域における発光領域の方により電流が流れることになる。従って、短絡している部分に起因する不良を解消することができる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の一態様において、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方の構成材料は、透明金属酸化物であることが好ましい。
本態様によれば、レーザーとしてフェムト秒レーザーを用いることにより、透明金属酸化物の組織構造を容易に変化させて高抵抗化することができる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の一態様において、前記変質された部分は、前記透明金属酸化物が粒状構造に変化して高抵抗化されていることが好ましい。ここで、前記変質された部分のシート抵抗値は、１ＭΩ／□以上であることが好ましい。
本態様によれば、レーザー照射によって変質された部分の抵抗値を、レーザー照射されていない部分の抵抗値よりも高くすることができ、短絡不良を解消することができる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の一態様において、前記有機層は、前記発光層に隣接する電子輸送層を含み、前記空間は、前記発光層と前記電子輸送層との間に形成されるように構成してもよい。あるいは、本発明に係る有機ＥＬ素子の一態様において、前記有機層は、前記上部電極に隣接する電子輸送層を含み、前記空間は、前記上部電極と前記電子輸送層との間に形成されるように構成してもよい。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の一態様において、前記変質された部分に取り囲まれた領域に対応する前記有機層に、導電性の異物が含まれていることが好ましい。
本態様によれば、導電性の異物による短絡を解消することができる。
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子の一態様において、前記空間は、前記導電性の異物と前記上部電極との間に形成されることが好ましい。
本態様によれば、空間によって導電性の異物が上部電極と非接触状態とすることができるので、導電性の異物による電流経路を遮断することができる。これにより、短絡不良を完全に解消することができる。特に、本態様では、変質部による有限な抵抗値に、空間による無限大に近い抵抗値が加わるので、低階調表示の際における有機層の抵抗値の上昇や有機層の経時変化に伴う抵抗値の上昇があったとしても、リペアした画素のＥＬ電流を確保することができ、十分な輝度を確保することができる。
しかも、空間はレーザー照射部付近に形成されるので、レーザー照射領域を小さくするだけで、本態様の構成を実現することができる。これにより、リペア領域を小さくすることができるので、表示上リペア痕が視認されないようにすることができ、リペア後においても高品質な表示を実現することができる。また、リペア領域を小さくすることで、リペア画素の有機層の寿命も向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態に係る有機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。
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子を有機ＥＬ表示装置に適用したときの一画素の構成を示しており、図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子の断面図である。また、図１（ｂ）は、同有機ＥＬ素子の平面図である。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１は、陽極と陰極とで挟まれた有機層を含む有機機能デバイスであり、図１（ａ）に示すように、基板１０と、基板１０上に形成された平坦化層２０と、平坦化層２０上に形成された隔壁５０と、平坦化層２０の上に順次形成された、下部電極３１と、正孔注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）４１と、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）４２と、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）４３と、上部電極３２と、薄膜封止層６１と、封止用樹脂層６２と、透光基板７０とを備える。
本実施の形態において、正孔注入層４１、発光層４２および電子輸送層４３は有機層４０を構成する層である。有機層４０は、発光層４２を含み、下部電極３１と上部電極３２との間に形成される。有機層４０の厚さは、例えば、１００〜２００ｎｍである。なお、有機層４０としては、正孔注入層４１、発光層４２および電子輸送層４３の他に、正孔輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）や電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）を含むように構成してもよい。この場合、電子注入層としてはポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）などを用いることができ、正孔輸送層としてはトリフェルアミンやポリアニリンなどを用いることができる。
基板１０は、透明基板を用いることができ、例えば、厚みが０．５ｍｍである透明の無アルカリガラスからなる透明ガラス基板である。また、基板１０として、樹脂からなる可撓性のフレキシブル基板を用いることもできる。なお、基板１０は必ずしも透明である必要はなく、本実施の形態にようにトップエミッション型の有機ＥＬ素子１の場合は、シリコン基板等の非透明な基板を用いることもできる。
平坦化層２０は、トランジスタ等の回路素子を含む駆動回路と、当該駆動回路を平坦化するための平坦化膜とからなる。駆動回路は、有機ＥＬ表示装置における画素を選択するためのスイッチングトランジスタ、各画素における発光層の発光を制御するための駆動トランジスタなどの薄膜トランジスタ、または、その他電源供給線や映像信号線の配線などからなる。平坦化膜としては、例えば、絶縁性の有機材料を用いることができる。本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の平坦化層２０には複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されており、平坦化層２０が形成された基板１０は、アクティブマトリクス型のＴＦＴアレイ基板として構成されている。
下部電極３１は、正孔が供給される、つまり、駆動回路部から電流が流れ込む陽極（アノード）であり、平坦化層２０上に形成される。また、本実施の形態における有機ＥＬ素子１はトップエミッション型であるので、下部電極３１は、反射電極として構成されている。反射電極としての下部電極３１は、例えば、Ａｌまたは銀合金ＡＰＣなどの反射金属の単層構造、あるいは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明金属酸化物と銀合金ＡＰＣなどの反射金属との２層構造とすることができる。下部電極３１の厚みは、例えば１０〜４０ｎｍとすることができる。なお、本実施の形態における下部電極３１は、発光領域５１ごとに分離形成されている。また、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置とする場合、下部電極３１は、ＩＴＯなどの透明金属酸化物からなる透明電極とすることができる。
正孔注入層４１は、下部電極３１上に形成され、正孔を安定的に、または正孔の生成を補助して、発光層４２に正孔を注入する機能を有する。正孔注入層４１を形成することにより、駆動電圧を低電圧化することができるとともに、素子を長寿命化することができる。正孔注入層４１は、正孔注入性の材料を主成分とする所定の有機材料を用いて形成することができ、例えばＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）またはアニリンなどの化合物などを用いることができる。なお、正孔注入層４１も発光領域５１ごとに分離形成されている。
発光層４２は、正孔注入層４１上に形成されており、下部電極３１と上部電極３２とに所定の電圧が印加されることにより注入された電子と正孔とが再結合して生じるエネルギーにより、当該発光層４２の発光材料が励起されて発光する。発光層４２は、発光領域５１ごとに所定の電界発光機能を有する有機材料によって構成された有機発光層であり、例えば、下層としてα−ＮＰＤ（Ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ］ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を用い、上層としてＡｌｑ３（ｔｒｉｓ−（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）を用いた積層構造となっている。なお、発光層４２も発光領域５１ごとに分離形成されている。
電子輸送層４３は、発光層４２と上部電極３２との間に形成され、上部電極３２から注入された電子を発光層４２内へ効率良く輸送するとともに、発光層４２と上部電極３２との界面での励起子の失活防止をし、さらには正孔をブロックする機能を有する。本実施の形態において、電子輸送層４３は、発光層４２および上部電極３２に隣接して形成され、また、各発光領域５１に共通となるように形成されている。
上部電極３２は、電子が供給される、つまり、駆動回路部へ電流が流れ出す陰極（カソード）であり、下部電極３１に対して負の電圧を発光層４２に印加して、電子を発光層４２に注入する機能を有する。上部電極３２は、下部電極３１と対向するように形成された透明電極であって、電子輸送層４３上に形成される。なお、本実施の形態における上部電極３２は、各発光領域５１に共通となるように形成された共通電極である。
上部電極３２の材料および構成は、特に限定されるものではないが、透過率の高い材料および構造を用いることが好ましい。これにより、発光効率が高いトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を実現することができる。上部電極３２の材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などの透明金属酸化物を用いることができる。また、上部電極３２は、Ｍｇ、Ａｇなどの材料を用いた透明電極とすることもできる。なお、上部電極３２の厚みは、例えば、１０〜４０ｎｍとすることができる。
隔壁５０は、発光層４２を複数の発光領域５１に分離して区画するためのバンクであり、例えば、レジストなどの黒色の感光性樹脂によって形成されている。
薄膜封止層６１は、上部電極３２上に形成される保護層であって、発光層４２などの有機層や上部電極３２などを水分や酸素から保護し、発光層４２などが劣化することを防止する。本実施の形態において、薄膜封止層６１は透明であることが要求されることから、薄膜封止層６１の材料としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸窒化珪素（ＳｉＯＮ）、または有機膜等の透明絶縁材料を用いることができる。
封止用樹脂層６２は、上記した基板１０上に形成された平坦化層２０から薄膜封止層６１までの一体形成された層（有機ＥＬ層）と透光基板７０とを接合する接着層であるとともに、有機ＥＬ層を保護する保護層としても機能する。封止用樹脂層６２の材料としては、例えば、アクリル系またはエポキシ系の樹脂などを用いることができる。
さらに、有機ＥＬ素子１には、製造工程において、下部電極３１と上部電極３２との間に導電性の異物１００が混入しており、後述するレーザー照射前において、下部電極３１と上部電極３２とは異物１００を介して短絡している。なお、異物１００による短絡箇所は、発光領域５１における欠陥部の一例である。
そして、異物１００の周辺に位置する上部電極３２の一部に、変質部３２ａが形成されている。変質部３２ａは、上部電極３２の構成材料がレーザー光の照射によって変質された部分である。すなわち、変質部３２ａは、レーザー光の照射痕として観察することができる。本実施の形態において、上部電極３２はＩＴＯで構成されているので、変質部３２ａは、レーザー光の照射によってＩＴＯの組織構造が粒状の組織構造に変質させられた部分であり、他の部分よりも高抵抗化している。
上部電極３２へのレーザー光の照射は、異物１００による短絡箇所を包囲するように行われる。例えば、上部電極３２に対して、異物１００を中心に１０μｍ程度離れた周囲に定められる２０μｍ×２０μｍの正方形の輪郭線上をトレースしてレーザー光を照射する。その結果、上部電極３２において、異物１００を取り囲むように、図１（ｂ）に示すようなロの字形状（額縁状）の変質部３２ａが形成される。変質部３２ａの抵抗値は、レーザー光の照射を受けていない上部電極３２の本来の抵抗値よりも高くなっており、変質部３２ａのシート抵抗値は１ＭΩ／□以上である。なお、以下の説明では、レーザー光が照射された箇所の抵抗値が、レーザー光が照射される前の抵抗値と比べて高くなっていることを高抵抗化するという。
また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１には、上部電極３２の変質部３２ａに取り囲まれた領域における下部電極３１と上部電極３２との間に、空間８０が形成されている。空間８０は、上部電極３２へのレーザー照射によって変質部３２ａとともに形成される。空間８０は、レーザー照射部付近の有機層４０内に、すなわち、変質部３２ａが形成される付近の有機層４０内に形成され、変質部３２ａと同様に、レーザー光の照射痕として観察することができる。本実施の形態において、空間８０は、変質部３２ａを挟んで変質部３２ａの周囲に形成されるとともに、有機層４０内における発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されている。
以上、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１によれば、短絡不良の原因となる異物１００を囲むように上部電極３２の一部を変質させて変質部３２ａが形成されているとともに、変質部３２ａに取り囲まれた領域に対応する下部電極３１と上部電極３２との間に空間８０が形成されている。これにより、下部電極３１と上部電極３２との間において、変質部３２ａによる高抵抗化領域に加えて、空間８０の電流障壁による高抵抗化領域を形成することができる。この結果、下部電極３１と上部電極３２とに電圧を供給したときに、変質部３２ａによって囲まれた領域における発光領域５１よりも、それ以外の領域における発光領域５１の方により電流が流れることになる。従って、異物１００による下部電極３１と上部電極３２との間の短絡に起因する不良を解消（リペア）することができ、発光領域５１の発光を回復させることができる。
次に、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１の製造方法について説明する。この製造方法には、有機ＥＬ素子１の短絡に起因する不良をリペアする工程が含まれる。
まず、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１の製造方法におけるフローについて、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子の製造方法を説明するフローチャートである。
まず、下部電極３１と上部電極３２とが短絡している短絡部分を有する有機ＥＬ素子１を準備する（Ｓ１０）。具体的には、当該短絡部分を有する有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬパネルを準備する。有機ＥＬパネルは、上述のとおり、有機ＥＬ素子１が画素単位でマトリクス状に配置されたものである。
次に、準備した有機ＥＬパネルにおいて、画素ごとの発光領域を検査し、各発光領域において下部電極３１と上部電極３２とが短絡している短絡部分を欠陥部として検出する（Ｓ１１）。
次に、レーザー照射を開始して、検出した短絡部分に起因する不良をレーザー照射することによってリペアする（Ｓ１２）。
以下、上述した各々の工程について、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを用いて詳細に説明する。図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における有機ＥＬ素子の断面図であって、図３Ａは、ステップＳ１０の工程で準備された有機ＥＬ素子の断面図であり、図３Ｂは、ステップＳ１２の工程においてレーザーを照射する様子を示す断面図であり、図３Ｃは、ステップＳ１２の工程において形成される変質部および空間を示す断面図である。なお、図３Ａ〜図３Ｃには、異物１００により下部電極３１および上部電極３２が短絡された有機ＥＬ素子の断面構造が表されている。
まず、短絡部分を有する有機ＥＬ素子を準備する工程（Ｓ１０）について、図３Ａを用いて説明する。
まず、基板１０上に、絶縁性の有機材料からなる平坦化膜を成膜して平坦化層２０を形成し、その後、平坦化層２０上に下部電極３１を形成する。下部電極３１は、例えば、スパッタリング法により、平坦化層２０上に膜厚が３０ｎｍのＡｌを成膜し、その後、フォトリソグラフィおよびウエットエッチングによってパターン形成することができる。
次に、例えば、ＰＥＤＯＴをキシレンよりなる溶剤に溶かし、このＰＥＤＯＴ溶液を下部電極３１上にスピンコートすることにより、正孔注入層４１を形成する。
次に、正孔注入層４１の上に、例えば、真空蒸着法によりα−ＮＰＤ、Ａｌｑ３を積層し、発光層４２を形成する。
次に、例えば、ニトロ置換フルオレノン誘導体などの化合物を積層して電子輸送層４３を形成する。電子輸送層４３の積層方法としては、蒸着法、スピンコート法、キャスト法などを用いることができる。
続いて、電子輸送層４３が形成された基板を大気曝露させることなく、上部電極３２を形成する。具体的には、電子輸送層４３の上に、スパッタリング法によって、膜厚が３５ｎｍのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を形成することにより、上部電極３２を形成する。
上記製造工程により、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、有機ＥＬ表示装置を製造する場合においては、マトリクス状に区画された複数の発光層４２を形成するために、下部電極３１の形成工程と正孔注入層４１の形成工程との間に、感光性樹脂からなる隔壁５０を所定形状にパターン形成する工程を含む。
次に、上部電極３２の上に、例えば、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により膜厚が５００ｎｍの窒化珪素を成膜して、薄膜封止層６１を形成する。薄膜封止層６１は、上部電極３２の表面に接して形成されるので、特に保護層としての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を用いることが好ましい。また、薄膜封止層６１としては、例えば、酸化珪素や酸窒化珪素のような酸素系無機材料を用いたり、これらの無機材料を複数層に形成したりした構成としても構わない。なお、薄膜封止層６１の形成方法は、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。
次に、薄膜封止層６１の表面に、封止用樹脂層６２を塗布する。その後、塗布された封止用樹脂層６２の上に、透明ガラスからなる透光基板７０を配置する。ここで、透光基板７０の主面に、予めカラーフィルタ（調光層）を形成しておいてもよい。この場合、カラーフィルタが形成された面を薄膜封止層６１に対向させて、塗布された封止用樹脂層６２上に透光基板７０を配置する。なお、薄膜封止層６１、封止用樹脂層６２および透光基板７０は、保護層として機能する。
最後に、透光基板７０を上面側から下方に加圧しつつ熱またはエネルギー線を付加して封止用樹脂層６２を硬化することで、透光基板７０と薄膜封止層６１とを接着する。
このような方法により、図３Ａに示される有機ＥＬ素子１を形成することができる。なお、下部電極３１、正孔注入層４１、発光層４２、電子輸送層４３、上部電極３２の形成工程は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
また、有機ＥＬ素子１の発光領域５１には、欠陥部、つまり、前述した製造工程において導電性の異物１００が混入することによって下部電極３１と上部電極３２との間に短絡箇所が生じると、当該有機ＥＬ素子１を含む有機ＥＬパネルには、短絡箇所に起因する不良として滅点が生じる。異物１００は、例えば、下部電極３１の材料であるＡｌが、当該下部電極３１の形成後に下部電極３１上に付着したものである。このような導電性の異物１００が付着した状態で、正孔注入層４１、発光層４２および電子輸送層４３などの有機層４０ならびに上部電極３２が積層されると、下部電極３１と上部電極３２との間に短絡部分が生じる。このような短絡箇所があると、本来は発光を駆動するための電流が当該短絡箇所に集中して流れてしまうので、この発光領域５１は十分にまたは全く発光することができなくなる。このように正常な発光機能を喪失した発光領域５１に対応する画素を、以下では、滅点画素という。
次に、図２における有機ＥＬ素子の欠陥部を検出する工程（Ｓ１２）について説明する。この工程では、異物１００により短絡した部分、または、混入した異物１００そのものを検出する。
下部電極３１と上部電極３２とが短絡した部分または異物１００そのものの検出は、例えば、各画素に中間輝度階調に対応した輝度信号電圧を入力して正常画素の発光輝度に比べた低輝度画素の発光輝度を、ＣＣＤカメラを用いた輝度測定装置また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１００の検出方法は、この方法に限らず、例えば、有機ＥＬ素子の下部電極３１および上部電極３２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画素を、滅点画素と判断してもよい。
次に、有機ＥＬ素子１の欠陥部に起因する不良をレーザー照射によりリペアする工程（Ｓ１２）について説明する。この工程では、図３Ｂに示すように、発光領域５１内において短絡した部分の上方の上部電極３２に対して、透光基板７０側からレーザー光２００の照射を開始する。
具体的には、異物１００を検出した後、異物１００によって下部電極３１と上部電極３２とが短絡した部分を取り囲むように、所定形状の輪郭線上に沿って線状にレーザー光２００を照射して、下部電極３１の構成材料を変質させる。本実施の形態では、正方形の輪郭線上に沿って１周分、レーザー光２００を照射した。なお、レーザー光２００の焦点は、上部電極３２に合わせて設定される。
レーザー光２００は、レーザー発振装置を用いて発振させることができ、例えば、出力エネルギーが１〜３０μＪで、パルス幅が数フェムト秒から数ピコ秒オーダーである超短パルスレーザーを用いることができる。好適なパルス幅の範囲は、１００ｆｓ〜２０ｐｓである。これにより、有機層４０に照射するレーザーのパルス時間を短くすることができるので、有機層４０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。なお、レーザー光２００の波長としては、９００〜２５００ｎｍとすることができる。
このように、超短パルスレーザーの照射により、アモルファス（非晶質）状態の上部電極３２の構成材料を変質させて容易に高抵抗化することができる。特に、超短パルスレーザーは、他のレーザーでは加工が容易ではない透明導電性材料について高抵抗化することができる。
このように、レーザー光２００を照射することによってレーザー光２００が照射された上部電極３２の領域の組織構造は、図３Ｃに示すように、粒状の組織構造を有する変質部３２ａに変化する。ここでいう粒状の組織構造とは、多数の粒子が、粒子間に空隙を残存させつつ集合した組織構造のことを意味する。この粒状の組織構造を構成する各粒子の粒径は、一例として、１０〜５００ｎｍである。また、変質部３２ａの内部には、各々の粒子の間に空隙が生じている。この空隙により、変質部３２ａでは、変質していない部分の上部電極３２と比べて電流が流れにくくなっており、高抵抗になっていると考えられる。なお、変質していない部分の上部電極３２のシート抵抗値は、一例として５０Ω／□であり、変質部３２ａの抵抗値は、４０ＭΩ／□である。
また、図３Ｃに示すように、レーザー光２００を照射することによって、変質部３２ａの周辺に空間８０が形成される。空間８０は、レーザー光２００が直接照射された部分に形成されるものではなく、レーザー光２００の熱や異物１００の振動によって形成されると考えられる。すなわち、有機層４０を構成する２層が、レーザー光２００の熱によって分離したり、あるいは、レーザー光２００のエネルギーを吸収した異物１００の振動によって分離したりする。このように、空間８０は、有機層４０を構成する２層のうちの上層が下層から浮くように剥離して形成される。
本実施の形態において、空間８０は、レーザー光２００が直接照射される変質部３２ａを挟んで形成されるとともに、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成される。すなわち、空間８０によって発光層４２と電子輸送層４３とが分離されている。
ここで、異物１００によって下部電極３１と上部電極３２とが短絡した場合の有機ＥＬ素子１にレーザー照射したときの上部電極３２の様子について、図４を用いて説明する。なお、上部電極３２の材料は、ＩＴＯを用いた。
図４（ａ）は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子に対してレーザー照射した後における上部電極の表面状態を光学顕微鏡により観察したときの像である。図４（ｂ）は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子に対してレーザー照射した後の断面ＳＥＭ像である。
図４（ａ）において、額縁状に黒っぽく観察される部分が変質部３２ａであり、変質部３２ａの周辺において白っぽく観察される部分が空間８０である。
また、図４（ｂ）に示すように、上部電極３２の組織が変質して粒状構造の変質部３２ａが形成されていることが分かる。また、変質部３２ａの両側において、発光層４２と電子輸送層４３とを剥離するように空間８０が形成されていることが分かる。
以上、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１の製造方法によれば、上部電極３２にレーザー光を照射することによって、上部電極３２の一部を変質させて変質部３２ａを形成するとともに、変質部３２ａ付近における有機層４０内に空間８０を形成することができる。これにより、上部電極３２および有機層４０内に高抵抗化領域を形成することができるので、下部電極３１と上部電極３２とに電圧を供給したときに、変質部３２ａによって囲まれた領域における発光領域５１よりも、それ以外の領域における発光領域５１の方により電流が流れることになる。従って、異物１００による下部電極３１と上部電極３２との間の短絡に起因する不良を解消（リペア）することができ、発光領域５１の発光を回復させることができる。
なお、本実施の形態において、レーザー光２００の照射は、上部電極３２に対して行ったが、下部電極３１に対して行うこともできる。特に、下部電極３１が透明導電性材料からなる場合には、レーザーの焦点位置を調整して、下部電極３１に対してレーザー照射を行うことにより、上記と同様の作用効果を奏することができる。また、この場合、透光基板７０側からではなく、透明ガラスからなる基板１０側からレーザー照射することもできる。
また、本実施の形態において、空間８０は、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されているが、空間８０は、図５に示すように、上部電極３２と電子輸送層４３との間に形成され、上部電極３２が電子輸送層４３から浮くように剥離して形成される場合もある。この場合であっても、上記と同様の効果が得られる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ素子２について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ素子の断面図である。なお、図６において、図１に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略または簡略化する。
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子２は、リペア（レーザー照射）前において下部電極３１と上部電極３２とが導電性の異物を介さずに短絡している点で、実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１と異なる。
図６に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子２では、有機層４０を構成する層の一部に予定外に薄くなった部分である薄膜部が形成されている。この結果、当該薄膜部における下部電極３１と上部電極３２との間の抵抗が、薄膜部以外の他の部分の抵抗と比べて非常に小さくなってしまい、薄膜部において電流が流れ易くなっているために短絡が生じている。
本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、薄膜部を囲むようにして上部電極３２の一部に変質部３２ａが形成されているともに、変質部３２ａの周辺に空間８０が形成されている。なお、図６に示すように、空間８０は、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されており、電子輸送層４３が発光層４２から浮くように剥離して形成される。また、変質部３２ａおよび空間８０は、実施の形態１と同様の方法により、上部電極３２に対してレーザー光を照射することによって形成される。
以上、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子２によれば、短絡不良の原因となる薄膜部を囲むように上部電極３２の一部を変質させて変質部３２ａが形成されているとともに、有機層４０内に空間８０が形成されている。これにより、実施の形態１と同様に、変質部３２ａおよび空間８０による高抵抗化領域を形成することができるので、薄膜部による下部電極３１と上部電極３２との間の短絡不良を解消（リペア）することができ、発光領域５１の発光を回復させることができる。
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子２の製造方法は、実施の形態１と同様にして行うことができる。また、本実施の形態においても、赤、緑および青の色調整を行うためのカラーフィルタを備える構成としてもよい。また、本実施の形態においても、下部電極３１に対してレーザー照射を行うようにしても構わない。
また、本実施の形態において、空間８０は、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されているが、空間８０は、図７に示すように、上部電極３２と電子輸送層４３との間に形成され、上部電極３２が電子輸送層４３から浮くように剥離して形成される場合もある。この場合であっても、上記と同様の効果が得られる。
また、本実施の形態では、有機層４０に薄膜部が形成されることによって下部電極３１と上部電極３２とが短絡している例を示したが、有機層４０にピンホールなどの欠陥が生じて下部電極３１と上部電極３２とが直接接触して短絡している場合にも適用することができる。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子３について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子の断面図である。図８は、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子を有機ＥＬ表示装置に適用したときの一画素の構成を示しており、図８（ａ）は、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子の断面図である。また、図８（ｂ）は、同有機ＥＬ素子の平面図である。なお、図８（ａ）は、図８（ｂ）のＡ−Ａ’線における断面図である。なお、図８において、図１に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略または簡略化する。
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子３は、リペア（レーザー照射）前において下部電極３１と上部電極３２とが導電性の異物１００を介して短絡している点で、実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１と同様であるが、有機層４０に形成される空間８１が変質部３２ａで囲まれる領域内の全体に形成されている点で、実施の形態１に係る有機ＥＬ素子１と異なる。
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、導電性の異物１００を囲むようにして上部電極３２の一部に変質部３２ａが形成されている。
また、本実施の形態においても、変質部３２ａを挟んで変質部３２ａの周囲に空間８１が形成されているが、変質部３２ａによって囲まれる領域内の空間８１は、変質部３２ａによって囲まれる領域内の全体に形成されている。すなわち、空間８１は、上述の実施の形態１において、変質部３２ａに囲まれる領域内における空間８０が拡大して、当該領域内全体において空間８０が繋がった状態である。
しかも、本実施の形態における空間８１は、図８（ａ）に示すように、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されているとともに、導電性の異物１００と電子輸送層４３との間に形成されている。すなわち、電子輸送層４３と発光層４２とが大きく剥離し、電子輸送層４３と発光層４２との積層方向における離間距離が大きくなっており、異物１００が電子輸送層４３と非接触状態となっている。
なお、変質部３２ａおよび空間８１は、上部電極３２に対してレーザー光を照射することによって形成することができる。
次に、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子３の製造方法について、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃを用いて説明する。図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ素子の製造方法の各工程における有機ＥＬ素子の断面図であり、それぞれ図３Ａ〜図３Ｃに対応する。
本実施の形態に係る製造方法は、実施の形態１に係る製造方法と同様であり、まず、図９Ａに示すように、異物１００による短絡部分を有する有機ＥＬ素子３を準備する。この工程では、図３Ａで説明した工程と同様にして、滅点画素となる短絡不良を有する有機ＥＬ素子３を準備する。
次に、実施の形態１と同様の方法によって、有機ＥＬ素子３の欠陥部、すなわち、異物１００により短絡した部分などを検出する。
次に、実施の形態１と同様の方法によって、有機ＥＬ素子３の欠陥部に起因する不良をレーザー照射によりリペアする。すなわち、図９Ｂに示すように、レーザー光２００の焦点を上部電極３２に設定して、画素内において短絡した部分の上方の上部電極３２に対して、透光基板７０側からレーザー光を照射する。レーザーの種類は、実施の形態１と同様のものを用いることができる。レーザー光が照射された上部電極３２の領域は、図９Ｃに示すように、粒状の組織構造を有する変質部３２ａに変化する。このとき、レーザー光２００の照射によって、変質部３２ａによって囲まれる領域内の全体に空間８１が形成される。空間８１の形成は、実施の形態１と同様であり、レーザー光２００の熱や異物１００の振動によって形成される。この場合、レーザー光２００による熱のエネルギーや異物１００の振動のエネルギーが大きくなると有機層４０を構成する２層が分離しやすくなり、変質部３２ａによって囲まれる領域内の全体に空間８１が形成される。
図１０は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子に対してレーザー照射した後の上部電極の表面状態を光学顕微鏡により観察したときの像である。
図１０において、額縁状に黒っぽく観察される部分が変質部３２ａであり、変質部３２ａによって囲まれる領域内の全体において白っぽく観察される部分と変質部３２ａによって囲まれる領域外の近傍において白っぽく観察される部分とが空間８１である。
以上、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子３によれば、短絡不良の原因となる異物１００を囲むように変質部３２ａが形成されているとともに、有機層４０内において変質部３２ａによって囲まれる領域内の全体に空間８１が形成されている。このように、本実施の形態における空間８１は、実施の形態１における空間８０よりも空間の領域が拡大しているので、さらに高抵抗化することができ、実施の形態１に比べて、より確実に短絡不良を解消することができる。
さらに、本実施の形態では、空間８１によって導電性の異物１００が電子輸送層４３と非接触状態となっているので、異物１００による電流経路を遮断することができる。これにより、短絡不良を完全に解消することができる。
特に、本実施の形態では、有限な抵抗値である変質部３２ａに加えて、異物１００と上部電極３２とが分離されて無限大に近い抵抗値である空間８１が形成されるので、低階調表示の際に有機層４０の抵抗値が上昇したり、あるいは、有機層４０の経時変化に伴って抵抗値が上昇したりしても、リペアした画素のＥＬ電流を確保することができる。これにより、リペアした画素においても十分な輝度を確保することができ、リペア後においても高品質な表示を実現することができる。
しかも、空間８１は、変質部３２ａ付近、すなわちレーザー照射部付近に形成されるので、レーザー照射領域を小さくするだけで、変質部３２ａに囲まれる領域全体にわたって空間８１を形成することができる。これにより、変質部３２ａに囲まれるリペア領域を小さくすることができるので、表示上においてリペア痕が視認されにくくすることができ、リペア後においても高品質な表示を実現することができる。また、リペア領域を小さくすることで、リペアされた画素における有機層４０の寿命を向上させることもできる。
なお、本実施の形態においても、赤、緑および青の色調整を行うためのカラーフィルタを備える構成としてもよい。また、本実施の形態においても、下部電極３１に対してレーザー照射を行うようにしても構わない。
また、本実施の形態において、空間８１は、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されているが、空間８１は、図１１に示すように、上部電極３２と電子輸送層４３との間に形成され、上部電極３２が電子輸送層４３から浮くように剥離して形成される場合もある。この場合、空間８１によって異物１００が上部電極３２と非接触状態となっているので、異物１００による電流経路を遮断することができ、短絡不良を完全に解消することができる。また、上記同様に、無限大に近い抵抗値である空間８１によってリペア画素の有機層４０の抵抗値が上昇しても十分な輝度を確保することができる。さらに、変質部３２ａに囲まれるリペア領域を小さくすることができるので、リペア痕を目立たなくすることができるとともに、リペア画素における有機層４０の寿命を向上させることができる。
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬ素子４について、図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬ素子の断面図である。なお、図１２において、図１に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略または簡略化する。
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子４は、実施の形態２と同様に、リペア（レーザー照射）前において下部電極３１と上部電極３２とが導電性の異物を介さずに短絡している。すなわち、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子４では、有機層４０を構成する層の一部に予定外の薄膜部が形成されたために短絡が生じている。
本実施の形態においては、実施の形態３と同様に、薄膜部を囲むようにして上部電極３２の一部に変質部３２ａが形成されているともに、有機層４０内において変質部３２ａによって囲まれる領域内の全体に空間８１が形成されている。なお、図１２に示すように、空間８１は、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されている。また、変質部３２ａおよび空間８１は、実施の形態３と同様の方法により、上部電極３２に対してレーザー光を照射することによって形成される。
以上、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子４によれば、短絡不良の原因となる薄膜部を囲むように上部電極３２の一部を変質させて変質部３２ａが形成されているとともに、有機層４０内において変質部３２ａによって囲まれる領域内の全体に空間８１が形成されている。これにより、実施の形態３と同様に、空間８１によって導電性の異物１００が電子輸送層４３と非接触状態となっているので、異物１００による電流経路を遮断することができる。これにより、短絡不良を完全に解消することができる。
さらに、第３の実施形態と同様に、有限な抵抗値である変質部３２ａに加えて、無限大に近い抵抗値である空間８１が形成されるので、抵抗値が上昇してもリペアした画素のＥＬ電流を確保することができ、リペアした画素においても十分な輝度を確保することができる。
また、第３の実施形態と同様に、空間８１は、変質部３２ａ付近、すなわちレーザー照射部付近に形成されるので、レーザー照射領域を小さくするだけで、変質部３２ａに囲まれる領域全体にわたって空間８１を形成することができる。これにより、変質部３２ａに囲まれるリペア領域を小さくすることができるので、リペア痕を視認しにくくすることができるとともに、リペア画素の有機層４０の寿命を向上させることができる。
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子４の製造方法は、実施の形態１と同様にして行うことができる。また、本実施の形態においても、赤、緑および青の色調整を行うためのカラーフィルタを備える構成としてもよい。また、本実施の形態においても、下部電極３１に対してレーザー照射を行うようにしても構わない。
また、本実施の形態において、空間８１は、発光層４２と電子輸送層４３との間に形成されているが、空間８１は、図１３に示すように、上部電極３２と電子輸送層４３との間に形成される場合もある。この場合であっても、上記と同様の効果が得られる。
以上、本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法および有機ＥＬ素子について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態において、有機ＥＬ素子は、さらに、隔壁５０で分離された各発光領域５１を覆うように、薄膜封止層６１および封止用樹脂層６２の上方に、赤、緑および青の色調整を行うための調光層であるカラーフィルタを備える構成としてもよい。この場合、リペアのためのレーザー照射は、保護層とともにカラーフィルタを介して行われる。なお、カラーフィルタは、透光基板７０の下面（有機層４０側の面）に形成しておくことができる。
また、上記の実施の形態では、下部電極３１を陽極、上部電極３２を陰極とする構成について示したが、下部電極３１を陰極、上部電極３２を陽極とする構成であってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
本発明に係る有機ＥＬ素子の製造方法および有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレイ、または、これを備えた、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータあるいは携帯電話などの表示装置、特に、大画面および高解像度が要望される表示装置に広く利用することができる。
１、２、３、４ 有機ＥＬ素子
１０ 基板
２０ 平坦化層
３１ 下部電極
３２ 上部電極
３２ａ 変質部
４０ 有機層
４１ 正孔注入層
４２ 発光層
４３ 電子輸送層
５０ 隔壁
５１ 発光領域
６１ 薄膜封止層
６２ 封止用樹脂層
７０ 透光基板
８０、８１ 空間
１００ 異物
２００ レーザー光

Claims (19)

  1. 下部電極、発光層を含む有機層および上部電極を備え、前記下部電極と前記上部電極とが短絡している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、
    前記下部電極と前記上部電極とが短絡している部分を取り囲むように超短パルスレーザーを照射して、前記下部電極または前記上部電極の構成材料を変質させて変質部を形成すると共に、前記変質部に取り囲まれた領域に対応する前記下部電極と前記上部電極との間に前記変質部とは異なる空間を形成する第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。
  2. 前記第１の工程において、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方の構成材料が透明金属酸化物である有機エレクトロルミネッセンス素子を準備する
    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。
  3. 前記第２の工程において、前記超短パルスレーザーを照射することにより、前記透明金属酸化物を粒状構造に変質させて高抵抗化された前記変質部を形成する
    請求項２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。
  4. 前記第１の工程において、前記有機層が前記発光層に隣接する電子輸送層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、
    前記第２の工程において、前記発光層と前記電子輸送層との間に前記空間を形成する
    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。
  5. 前記第１の工程において、前記有機層の一つとして前記上部電極に隣接する電子輸送層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、
    前記第２の工程において、前記上部電極と前記電子輸送層との間に前記空間を形成する
    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。
  6. 前記第１の工程において、前記短絡している部分が前記有機層に導電性の異物を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を準備する
    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。
  7. 前記第２の工程において、前記導電性の異物と前記上部電極との間に前記空間を形成する
    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。
  8. 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。
  9. 前記超短パルスレーザーの波長は、９００〜２５００ｎｍ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。
  10. 前記第１の工程において、前記上部電極の上方に保護層が形成されている有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、
    前記第２の工程において、前記保護層を介して、前記超短パルスレーザーを照射する
    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。
  11. 前記第１の工程において、前記保護層の上方に調光層が形成されている有機エレクトロルミネッセンス素子を準備し、
    前記第２の工程において、前記保護層および調光層を介して、前記超短パルスレーザーを照射する
    請求項１１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。
  12. 下部電極、発光層を含む有機層および上部電極を備え、
    前記下部電極または前記上部電極の構成材料が超短パルスレーザー照射によって変質された部分と、
    前記変質された部分に取り囲まれた領域に対応する前記有機層に形成された空間とを有する
    有機エレクトロルミネッセンス素子。
  13. 前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方の構成材料は、透明金属酸化物である
    請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  14. 前記変質された部分は、前記透明金属酸化物が粒状構造に変化して高抵抗化されている
    請求項１４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  15. 前記変質された部分のシート抵抗値は、１ＭΩ／□以上である
    請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  16. 前記有機層は、前記発光層に隣接する電子輸送層を含み、
    前記空間は、前記発光層と前記電子輸送層との間に形成されている
    請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  17. 前記有機層は、前記上部電極に隣接する電子輸送層を含み、
    前記空間は、前記上部電極と前記電子輸送層との間に形成されている
    請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  18. 前記変質された部分に取り囲まれた領域に対応する前記有機層に、導電性の異物が含まれている
    請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  19. 前記空間は、前記導電性の異物と前記上部電極との間に形成される
    請求項１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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