WO2012073288A1 - 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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cathode
laser
electroluminescent element
organic electroluminescent
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平岡　知己
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パナソニック株式会社
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    • H10K71/861—Repairing

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an organic electroluminescent element and an organic electroluminescent element.
  • organic EL element having an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) element in which an organic layer is interposed between an anode (anode) and a cathode (cathode)
  • organic EL element is electrically conductive during the manufacturing process.
  • There is a method of repairing (resolving) the short-circuited portion by irradiating the short-circuited portion with a laser when the anode and the cathode are short-circuited due to attachment or mixing of a foreign material for example, Patent Documents 1 to 3). reference).
  • Patent Document 1 conductive foreign matter adhering to the organic EL element is detected, and laser irradiation is performed on the organic layer in the peripheral region of the foreign matter. This insulates the organic layer between the anode and cathode of the organic EL element to which foreign matter has adhered and forms a high resistance region, thereby eliminating the short circuit between the anode and the cathode due to foreign matter.
  • Patent Document 2 before forming a protective film above the anode and the cathode, a laser is irradiated to a portion short-circuited by a foreign substance. As a result, the foreign matter itself is melted and deformed, or the foreign matter itself is burned out, thereby eliminating the short circuit between the anode and the cathode caused by the foreign matter.
  • Patent Document 3 the short-circuit between the anode and the cathode due to the foreign matter is eliminated by cutting and physically separating the cathode where the anode and the cathode are short-circuited from the non-short-circuited cathode by laser irradiation. ing.
  • a bright spot defect portion of an organic EL element is irradiated with a laser beam such as a femtosecond laser to form a defect portion to eliminate a short circuit.
  • JP 2004-227852 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-177881 JP 2005-276600 A JP 2008-235177 A
  • Patent Document 1 in the method of insulating the organic layer around the foreign matter by laser irradiation and eliminating the short circuit between the anode and the cathode, the organic layer around the foreign matter is insulated, so the size of the foreign matter Is effective in eliminating the short circuit when the thickness is less than the thickness of the organic layer.
  • the size of the foreign material is equal to or larger than the thickness of the organic layer, there is a problem that it is difficult to eliminate the short circuit between the anode and the cathode by the above-described method.
  • Patent Document 2 a method of destroying a foreign matter by directly irradiating the foreign matter with a laser is also conceivable.
  • the foreign matter irradiated with the laser absorbs the energy of the laser and vibrates, and the organic EL element
  • the anode or cathode of the panel is destroyed, or the light emitting layer or the cathode is exposed to oxygen or water vapor from the destroyed part to deteriorate (oxidize), and damage the entire panel.
  • Patent Document 3 in the method in which the periphery of the portion where the anode and the cathode are short-circuited is cut with a laser and physically separated, the organic layer does not emit light in the separated region around the foreign material, and the dark spot is lost. Arise. In addition, the entire panel may be damaged.
  • Patent Document 4 in the method of forming a defect portion and eliminating the short circuit, damage to the periphery of the defect portion increases when the defect portion is formed by laser light irradiation. There is a risk that.
  • the present invention provides a method for producing an organic electroluminescent element and an organic electroluminescent element capable of reliably eliminating a short circuit between an anode and a cathode while suppressing the occurrence of damage due to laser irradiation to the maximum
  • the purpose is to provide.
  • a method of manufacturing an organic electroluminescence device includes a lower electrode, an organic layer including a light emitting layer, and an upper electrode, and at least one of the lower electrode and the upper electrode is a transparent conductive material.
  • a first step of preparing an organic electroluminescence element comprising a portion in which the lower electrode and the upper electrode are short-circuited, a portion in which the lower electrode and the upper electrode are short-circuited, and surroundings of the portion
  • an organic electroluminescent element and the organic electroluminescent element according to the present invention it is possible to reliably eliminate the short circuit between the anode and the cathode while suppressing the occurrence of damage due to laser irradiation to the maximum.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a short-circuited organic EL element.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the steps in the method for producing an organic EL element of the present invention.
  • FIG. 4A is a top view of the organic EL element for indicating a laser irradiation position.
  • FIG. 4B is a top view of the organic EL element for indicating the irradiation position of the laser.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a process for eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a process of eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a short-circuited organic EL element.
  • FIG. 7A is a diagram showing the relationship of the laser power with respect to the pulse width of the laser.
  • FIG. 7B is a diagram showing the relationship of the laser power to the pulse width of the laser.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a top view of the organic EL element for indicating the irradiation position of the laser.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a process of eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a process of eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of observing the surface state of the cathode after the grain structure of the cathode.
  • FIG. 13A is an SEM photograph of the surface state of the cathode.
  • FIG. 13B is an SEM photograph of the surface state of the cathode.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element in the third embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a process of eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a process for eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view illustrating a process of eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element in the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element in the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element in the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is an external view of a television system including the organic EL element of
  • a method of manufacturing an organic electroluminescence device includes a lower electrode, an organic layer including a light emitting layer, and an upper electrode, wherein at least one of the lower electrode and the upper electrode is made of a transparent conductive material, A first step of preparing an organic electroluminescence element having a portion in which the upper electrode is short-circuited; and at least one of the portion in which the lower electrode and the upper electrode are short-circuited and the periphery of the portion. And a second step of irradiating the transparent conductive material with femtosecond laser to change the structure of the transparent conductive material to increase the resistance.
  • the short circuit is not only in a state where the lower electrode and the upper electrode are completely conducting, but also in a state where the resistance between the lower electrode and the upper electrode is small compared to other parts and current flows easily. Is also included.
  • the resistance of the lower electrode or a part of the upper electrode is increased by changing the structure of the material constituting at least one of the short-circuited portion and the vicinity thereof.
  • a short circuit can be eliminated, a voltage is applied to the organic layer between the anode and the cathode, and light emission of the pixel including the anode, the organic layer, and the cathode is recovered.
  • the structure of the material constituting the electrode is not changed by cutting the short-circuited electrode or forming a defective part in the electrode by laser irradiation, but changing the physical form of the electrode.
  • the structure Since only the structure is changed, it is possible to suppress the occurrence of damage to the portion other than the portion that needs to be repaired at the time of laser irradiation. In addition, since the high resistance portion does not become conductive again with time and does not cause short circuit failure, the short circuit can be surely eliminated. Furthermore, since a femtosecond laser is used as the laser to be irradiated, the resistance of the transparent conductive material that is difficult to process with other lasers can be increased by changing the tissue structure.
  • the structure of the transparent conductive material In the second step of irradiating with laser, it is preferable to change the structure of the transparent conductive material to a granular structure.
  • the particle size of each particle constituting the granular structure is preferably 10 to 500 nm.
  • the structure of the transparent conductive material is, for example, a granular structure composed of particles having a particle size of 10 to 500 nm. High resistance can be achieved.
  • the wavelength of the laser is preferably 900 to 2500 nm.
  • the wavelength of the laser to be used is 900 nm to 2500 nm and can pass through the color filter, so that the short circuit can be eliminated through the color filter.
  • the transparent conductive material is preferably a transparent metal oxide.
  • the constituent material of the electrode is a transparent metal oxide
  • the resistance can be increased by changing the tissue structure more reliably by irradiation with the femtosecond laser.
  • the transparent conductive material before the start of irradiation with the femtosecond laser is in an amorphous state.
  • the structure of the constituent material of the anode or cathode in the amorphous state is changed by irradiation with the femtosecond laser, so that the resistance can be easily increased.
  • the thickness of the lower electrode or the upper electrode made of the transparent conductive material is preferably 10 to 40 nm.
  • the thickness of the electrode is 10 to 40 nm, a sufficiently high resistance for eliminating the short circuit can be ensured after the tissue structure is changed.
  • the method further includes a step of forming a protective layer above the upper electrode before the second step of irradiating the laser, and in the second step, the short circuit is performed via the protective layer. It is preferable to irradiate at least one of the transparent conductive material of the part and the periphery of the part with a femtosecond laser.
  • the short-circuited portion may include a conductive foreign substance in the organic layer.
  • the anode and the cathode are short-circuited by the conductive foreign matter, that is, when the anode and the cathode are in direct contact by the conductive foreign matter, and when the conductive foreign matter and the anode, conductive
  • the short circuit in the case where current easily flows because the distance between the conductive foreign matter and the cathode is short can be eliminated.
  • the method may further include a step of detecting the conductive foreign matter, and irradiating the transparent conductive material around the conductive foreign matter with the laser.
  • the foreign object When a foreign object is irradiated with a laser, the foreign object absorbs the laser energy and vibrates, possibly causing damage to the pixel including the organic EL element.
  • the laser is irradiated around the foreign object. Short circuit can be eliminated without causing damage.
  • the film thickness of the organic layer in the short-circuited portion may be thinner than the film thickness of the organic layer other than the short-circuited portion.
  • the anode and the cathode are in direct contact due to the formation of pinholes in the formation process of the organic EL element, or because the organic layer is thin, the anode and the cathode are close to each other and current flows.
  • the short circuit in the case where it is easy to flow can be eliminated.
  • the organic electroluminescence device is an organic electroluminescence device comprising a lower electrode, an organic layer including a light emitting layer, and an upper electrode, wherein at least one of the lower electrode and the upper electrode is a transparent conductive material. And a part of the transparent conductive material has a high resistance due to a change in tissue structure by laser irradiation. It is preferable that a part of the transparent conductive material is changed into a granular structure. Further, conductive foreign matter may be present in the vicinity of a part of the transparent conductive material.
  • the high resistance portion does not become conductive again with time, and the short circuit is reliably eliminated.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element 1 manufactured by the method for manufacturing an organic EL element according to this embodiment.
  • the organic EL element 1 shown in the figure is an organic functional device having an organic layer including an anode, a cathode, and a light emitting layer sandwiched between the two electrodes.
  • the organic EL element 1 includes a planarizing film 10, an anode 11, a hole injection layer 12, a light emitting layer 13, a partition wall 14, and an electron injection layer 15 on a transparent glass 9.
  • the anode 11 and the cathode 16 correspond to the lower electrode and the upper electrode in the present invention, respectively.
  • the hole injection layer 12, the light emitting layer 13, and the electron injection layer 15 correspond to the organic layer in the present invention.
  • the transparent glasses 9 and 18 are substrates that protect the light emitting surface of the light emitting panel, and are, for example, transparent non-alkali glass having a thickness of 0.5 mm.
  • the planarization film 10 is made of an insulating organic material, for example, and is formed on a substrate including, for example, a driving thin film transistor (TFT).
  • TFT driving thin film transistor
  • the anode 11 is an anode to which holes are supplied, that is, an electric current flows from an external circuit, and has a structure in which a reflective electrode made of, for example, Al or silver alloy APC is laminated on the planarizing film 10. Yes.
  • the thickness of the reflective electrode is, for example, 10 to 40 nm.
  • the anode 11 may have a two-layer structure made of, for example, ITO (Indium Tin Oxide) and silver alloy APC.
  • the hole injection layer 12 is a layer mainly composed of a hole injecting material.
  • the hole injecting material is a material having a function of injecting holes injected from the anode 11 side into the light emitting layer 13 stably or by assisting the generation of holes.
  • PEDOT polyethylene
  • aniline aniline
  • the light emitting layer 13 is a layer that emits light when a voltage is applied between the anode 11 and the cathode 16.
  • ⁇ -NPD Bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl] benzidine
  • Alq3 tris- (8-hydroxyquinoline) aluminum
  • the electron injection layer 15 is a layer mainly composed of an electron injecting material.
  • the electron injecting material is a material having a function of injecting electrons injected from the cathode 16 into the light emitting layer 13 in a stable manner or assisting the generation of electrons.
  • PPV polyphenylene vinylene
  • the cathode 16 is a cathode to which electrons are supplied, that is, a current flows out to an external circuit, and has a structure in which, for example, ITO is laminated as a transparent metal oxide. It can also be formed as a transparent electrode using a material such as Mg or Ag. The thickness of the electrode is 10 to 40 nm as an example.
  • the partition wall 14 is a wall for separating the light emitting layer 13 into a plurality of light emitting regions, and is made of, for example, a photosensitive resin.
  • the thin film sealing layer 17 is made of, for example, silicon nitride, and has a function of blocking the light emitting layer 13 and the cathode 16 from water vapor and oxygen. This is to prevent the light emitting layer 13 itself or the cathode 16 from being deteriorated (oxidized) by being exposed to water vapor or oxygen.
  • the sealing resin layer 19 is an acrylic or epoxy resin, and joins the transparent glass 18 and the integrally formed layer from the planarization film 10 to the thin film sealing layer 17 formed on the substrate. Has the function of
  • the configuration of the anode 11, the light emitting layer 13, and the cathode 16 described above is a basic configuration of the organic EL element.
  • the anode 11 side To holes and electrons from the cathode 16 side are respectively injected into the light emitting layer 13.
  • the energy generated by recombination of these injected holes and electrons in the light emitting layer 13 the light emitting material of the light emitting layer 13 is excited and emits light.
  • the materials of the hole injection layer 12 and the electron injection layer 15 are not limited in the present invention, and a known organic material or inorganic material is used.
  • the organic EL element 1 there may be a hole transport layer between the hole injection layer 12 and the light emitting layer 13, or an electron transport layer between the electron injection layer 15 and the light emitting layer 13.
  • the hole transport layer is a layer mainly composed of a material having a hole transport property.
  • the hole transporting material has both the property of having an electron donor property and being easily converted to a cation (hole) and the property of transmitting the generated holes by intermolecular charge transfer reaction. It is a material that has suitability for up to charge transport.
  • the electron transport layer is a layer mainly composed of an electron transport material.
  • the electron transporting material has both the property of being an electron acceptor and easily becoming an anion, and the property of transmitting the generated electrons by a charge transfer reaction between molecules, and for charge transport from the cathode 16 to the light emitting layer 13. It is a material that has appropriateness to it.
  • the organic EL element 1 may further include a color filter for adjusting red, green, and blue colors on the lower surface of the transparent glass 18 so as to cover each light emitting region separated by the partition wall 14. Good.
  • the hole injection layer 12, the light emitting layer 13, and the electron injection layer 15 are collectively referred to as an organic layer 30.
  • these layers are also included in the organic layer 30.
  • the thickness of the organic layer 30 is, for example, 100 to 200 nm.
  • the planarization film 10, the anode 11, the organic layer 30, the cathode 16, the thin film sealing layer 17, and the transparent glass 18 arranged in the light emitting region separated by the partition wall 14 are referred to as a pixel 2.
  • the organic EL element 1 shown in FIG. 1 in the manufacturing process, conductive foreign matter 20 is mixed between the anode 11 and the cathode 16, and the anode 11 and the cathode 16 are short-circuited via the foreign matter 20. Yes. Then, the structure of ITO constituting the part 16a of the cathode 16 above the position where the foreign material 20 is mixed is changed to a granular structure to increase the resistance, whereby the anode 11 short-circuited by the foreign material 20 and The short circuit with the cathode 16 is eliminated (repaired). The repair process for the short-circuited portion will be described later.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element prepared in the first step of the present invention, and shows a cross-sectional structure of the short-circuited organic EL element.
  • a planarizing film 10 made of an insulating organic material is formed on a substrate including a TFT, and then an anode 11 is formed on the planarizing film 10.
  • the anode 11 is formed, for example, by depositing Al with a thickness of 30 nm on the planarizing film 10 by a sputtering method, and then performing a patterning process by photolithography and wet etching.
  • the hole injection layer 12 is formed on the anode 11 by, for example, dissolving PEDOT in a solvent made of xylene and spin-coating this PEDOT solution.
  • ⁇ -NPD and Alq3 are laminated on the hole injection layer 12 by, for example, a vacuum deposition method, and the light emitting layer 13 is formed.
  • the electron injection layer 15 is formed on the light-emitting layer 13 by, for example, dissolving polyphenylene vinylene (PPV) in a solvent made of, for example, xylene or chloroform and spin-coating it.
  • PSV polyphenylene vinylene
  • the cathode 16 is formed without exposing the substrate on which the electron injection layer 15 is formed to the atmosphere. Specifically, the cathode 16 is formed by depositing 35 nm of ITO on the electron injection layer 15 by sputtering. At this time, the cathode 16 is in an amorphous state.
  • an organic EL element having a function as a light emitting element is formed.
  • the partition 14 which consists of surface photosensitive resin is formed in a predetermined position between the formation process of the anode 11, and the formation process of the positive hole injection layer 12.
  • silicon nitride is laminated on the cathode 16 by plasma CVD, for example, and the thin film sealing layer 17 is formed. Since the thin film sealing layer 17 is formed in contact with the surface of the cathode 16, it is particularly preferable that the necessary conditions as a protective film are tightened.
  • Non-oxygen-based inorganic materials such as the above-described silicon nitride are preferably used. preferable. Further, for example, an oxygen-based inorganic material such as silicon oxide (Si X O Y ) or silicon oxynitride (Si X O Y N Z ), or a structure in which a plurality of these inorganic materials are formed may be used. Further, the forming method is not limited to the plasma CVD method, and may be other methods such as a sputtering method using argon plasma.
  • a sealing resin layer 19 is applied to the surface of the thin film sealing layer 17.
  • the transparent glass 18 is disposed on the applied sealing resin layer 19.
  • the color filter is formed in advance on the main surface of the transparent glass 18.
  • the transparent glass 18 is disposed on the applied sealing resin layer 19 with the surface on which the color filter is formed facing downward.
  • the thin film sealing layer 17, the sealing resin layer 19, and the transparent glass 18 correspond to the protective layer in the present invention.
  • the transparent glass 18 is pressed downward from the upper surface side, heat or energy rays are applied to cure the sealing resin layer 19, and the transparent glass 18 and the thin film sealing layer 17 are bonded.
  • the organic EL element 1 shown in FIG. 2 is formed by such a forming method.
  • the formation process of the anode 11, the hole injection layer 12, the light emitting layer 13, the electron injection layer 15, and the cathode 16 is not limited by this invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 1 in which conductive foreign matter 20 is mixed between the anode 11 and the cathode 16 and the anode 11 and the cathode 16 are short-circuited through the foreign matter 20 in the manufacturing process.
  • the foreign material 20 for example, Al, which is a material of the anode 11, is deposited on the anode 11 after the formation of the anode 11, and then the hole injection layer 12, the light emitting layer 13, the electron injection layer 15, and the cathode 16 are laminated. It was because it was done.
  • the size of the foreign material 20 is about 200 nm in diameter and about 500 nm in height. Since the anode 11 and the cathode 16 are short-circuited by the foreign matter 20, the organic EL element does not emit light in this pixel 2 and becomes a dark spot pixel.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a process for eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • Step S10 an organic EL element having a short-circuited portion is prepared (step S10), a portion short-circuited by the foreign matter 20 or a mixed foreign matter 20 itself is detected (step S11), and a portion short-circuited in the pixel 2 Laser irradiation is started from the transparent glass 18 side to the cathode 16 above (step S12).
  • step S12 the structure of ITO constituting a part of the cathode 16 irradiated with the laser is changed to a granular structure, and the resistance is increased, thereby eliminating the short circuit between the anode 11 and the cathode 16.
  • the detection of the portion where the anode 11 and the cathode 16 are short-circuited or the foreign substance 20 is performed by, for example, inputting a luminance signal voltage corresponding to the intermediate luminance gradation to each pixel 2, thereby lowering the luminance of the pixel lower than that of the normal pixel. Is detected by a luminance measuring device or by visual observation. Note that the detection of the short-circuited part or the foreign material 20 is not limited to the above-described method. For example, the current value flowing between the anode 11 and the cathode 16 of the organic EL element is measured and detected based on the magnitude of the current value. May be.
  • FIGS. 4A and 4B are top views of the organic EL element 1 for showing a laser irradiation region for the foreign material 20, FIG. 4A shows the organic EL before irradiation with the laser 125, and FIG. 4B shows the organic EL after irradiation with the laser 125.
  • a top view of the element 1 is shown.
  • 4A and 4B a region 22 surrounded by a solid line is a laser irradiation range.
  • 5 and 6 are schematic cross-sectional views showing a process of eliminating the short circuit of the organic EL element 1.
  • FIG. 5 shows the organic EL element before irradiation with the laser 125
  • FIG. 6 shows the organic EL element after irradiation with the laser 125.
  • 1 shows a schematic cross-sectional view of FIG.
  • the laser 125 irradiates the cathode 16 in the region 22 of, for example, 5 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m around the portion where the anode 11 and the cathode 16 are short-circuited by the foreign matter 20 Is done.
  • the focal point of the laser 125 is set according to the cathode 16.
  • the cathode 16 which has been in an amorphous state is changed into a granular structure.
  • the granular structure here means a structure in which a large number of particles are aggregated while leaving voids between the particles.
  • the particle diameter of each particle constituting the granular structure is 10 to 500 nm.
  • Each particle may have a spherical shape or a flake shape.
  • voids are generated between the particles.
  • the resistance value (resistivity) of the cathode 16 in the portion not having the granular texture structure is 50 ⁇ as an example, and the resistance value of the cathode portion 16a having the granular texture structure is 40 M ⁇ . As described above, the resistance of the cathode 16 in the region 22 is increased, so that the short circuit between the anode 11 and the cathode 16 is eliminated in the region 22 and the light emission of the pixel 2 is restored.
  • the type of the laser 125 to be irradiated for example, a femtosecond laser having an output energy of 1 to 30 ⁇ J and a pulse width of several hundred femtoseconds is used.
  • the wavelength of the laser is 900 to 2500 nm.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing the relationship of the laser power with respect to the pulse width of the laser 125.
  • FIG. FIG. 7A shows the maximum and minimum values of the laser power required for granulating the cathode 16 with respect to the pulse width.
  • FIG. 7A shows the laser power on the surface of the organic EL element 1 when the laser 125 having an oscillation frequency of 2 kHz is irradiated.
  • FIG. 7B shows the difference (power margin) between the maximum value and the minimum value of the laser power with respect to the pulse width shown in FIG. 7A.
  • the broken line indicated by the white triangle indicates the maximum value (MAX) of the laser power necessary for the constituent material of the cathode 16 to be granulated.
  • a broken line indicated by a white square indicates the minimum value (MIN) of the laser power necessary for the constituent material of the cathode 16 to be granulated.
  • Solid lines indicate approximate values of MAX and MIN of the laser power.
  • the cathode 16 When the cathode 16 is irradiated with a laser having a laser power greater than MAX of the laser power, the laser reaches the organic layer 30 provided below the cathode 16 of the organic EL element 1, and the organic layer 30 is damaged. Become. When the cathode 16 is irradiated with a laser having a laser power smaller than the laser power MIN shown in FIG. 7A, the cathode 16 is not granulated. Further, when the laser having a pulse width of 20000 fs or more is irradiated, the organic layer 30 is damaged. Therefore, it is preferable to irradiate the cathode 16 by adjusting the laser power between the laser power MAX and MIN.
  • 13 ⁇ W which is the maximum value of the laser power, is 7.5 nJ in terms of laser output energy. Further, 4 ⁇ W, which is the minimum value of the laser power, is 2 nJ when converted to the output energy of the laser.
  • the power margin is high when the laser pulse width is in the range of 400 to 800 fs. Therefore, by irradiating the organic EL element 1 with a laser having a pulse width in this range by a femtosecond laser, the constituent material of the cathode 16 can be easily made into a granular structure.
  • the output energy of the laser 125 is not limited to the above-described range, and may be any output energy that allows the cathode 16 to be granulated and the thin film sealing layer 17 not to be destroyed.
  • the thermal energy of the laser irradiated to the region 22 spreads in a range around the region 22, for example, about 1 ⁇ m away from the position irradiated with the laser, and the cathode 16 in this range is granulated to increase the resistance. There is also a case. Also in this case, the short circuit between the anode 11 and the cathode 16 is eliminated, and the light emission of the pixel 2 is restored.
  • the irradiation of the laser 125 is not limited to the cathode 16 but may be performed on the anode 11 by adjusting the focal position of the laser when the anode is made of a transparent conductive material. Moreover, you may irradiate a laser not only from the transparent glass 18 side but from the transparent glass 9 side.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 50 in the present embodiment, and a schematic cross-sectional view of the organic EL element 50 after the laser is irradiated around the portion where the anode 11 and the cathode 16 are short-circuited. Is shown.
  • FIG. 9 is a top view of the organic EL element for indicating the irradiation position of the laser.
  • 10 and 11 are schematic cross-sectional views showing a process of eliminating the short circuit of the organic EL element 50.
  • FIG. 10 shows the state of the organic EL element 50 before irradiation with the laser 125, and FIG. A cross-sectional schematic diagram is shown.
  • the laser 125 is irradiated to the cathode 16 in a predetermined area around the foreign material 20.
  • a laser is irradiated to a surrounding cathode 16 that is about 10 ⁇ m away from a foreign substance in a square angular shape of 20 ⁇ m ⁇ 20 ⁇ m.
  • FIG. 11 when the laser 125 is irradiated, the structure of the cathode part 16a is granulated, and the short circuit between the anode 11 and the cathode 16 is eliminated.
  • the laser 125 is irradiated to the cathode 16 in a predetermined region including the foreign matter 20, the foreign matter 20 absorbs the energy of the laser 125 and vibrates, which may cause damage to the pixels 2.
  • the energy of the laser 125 is suppressed from being absorbed by the foreign material 20, and the periphery of the foreign material 20.
  • the structure of the cathode 16 can be granulated.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for observing the surface state of the cathode 16 after granulating the structure of the cathode 16 made of ITO.
  • FIG. 13A is an SEM photograph in which the surface state of the organic EL element 50 after the short circuit is eliminated by irradiation with the laser 125 is observed with a scanning electron microscope (SEM).
  • FIG. 13B is an SEM in which a part of FIG. A photograph is shown.
  • SEM observation of the surface state of the cathode 16 is performed by irradiating the cathode 16 with a laser 125 and then cleaving the organic EL element 50 between the cathode 16 and the organic layer 30 as shown in FIG. Then, the cleavage plane in which the cathode part 16a is cleaved is observed.
  • the structure of the part 16a of the cathode irradiated with the laser 125 is granulated in a square shape of a square of 20 ⁇ m ⁇ 20 ⁇ m. Observed. As an example, the particle size of each particle constituting the granulated structure is 10 to 500 nm.
  • FIG. 13B when the grain-structured cathode portion 16a is enlarged and observed by SEM, it is observed that voids are generated between the respective particles. Due to this gap, it is considered that the granulated part of the cathode 16a is less resistant to current than the non-granulated part of the cathode 16 and has a high resistance.
  • the resistance of the cathode 16 in the area surrounding the foreign material 20 irradiated with the laser 125 is increased by being granulated. Thereby, the short circuit between the anode 11 and the cathode 16 is eliminated, and the light emission of the pixel 2 is recovered.
  • the type, wavelength, and output energy of the laser 25 can be changed as long as the cathode 16 is grain-structured and the thin-film sealing layer 17 is not broken, as in the first embodiment. May be. Further, similarly to the first embodiment, a step of detecting the position of the foreign matter 20 may be provided before the repair step.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 100 in the present embodiment. Similar to the organic EL element 1 shown in the first embodiment, the organic EL element 100 shown in the figure has a planarizing film 110, an anode 111, a hole injection layer 112, and a transparent glass 109. The light emitting layer 113, the partition 114, the electron injection layer 115, the cathode 116, the thin film sealing layer 117, the sealing resin layer 119, and the transparent glass 118 are provided. Since each structure is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate
  • the hole injection layer 112, the light emitting layer 113, and the electron injection layer 115 are collectively referred to as an organic layer 130 in this embodiment as in Embodiment 1. In the case where a hole transport layer and an electron transport layer are provided, these layers are also included in the organic layer 130. Further, the planarization film 110, the anode 111, the organic layer 130, the cathode 116, the thin film sealing layer 117, and the transparent glass 118 arranged in the light emitting region separated by the partition wall 114 are referred to as a pixel 102. In the case of the organic EL element 100 in which a color filter is arranged, the color filter is formed in advance on the main surface of the transparent glass 118. Thereafter, the transparent glass 118 is disposed on the applied sealing resin layer 119 with the surface on which the color filter is formed facing downward. The thin film sealing layer 117, the sealing resin layer 119, and the transparent glass 118 correspond to the protective film in the present invention.
  • the anode 111 and the cathode 116 are in direct contact with each other at a part 116a of the cathode. This is because, for example, a pinhole is formed at the position of the short-circuit portion 120 in the formation process of the organic layer 130, and then a material constituting the cathode 116 is introduced into the pinhole in the formation process of the cathode 116 to form the cathode 116. In this way, they are in direct contact. Further, the short circuit between the short-circuited anode 111 and the cathode 116 is eliminated by increasing the resistance of the part 116a of the cathode.
  • 15 to 17 are schematic cross-sectional views showing a process for eliminating the short circuit of the organic EL element.
  • 15 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 100 before repair
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 100 when irradiated with the laser 125
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 100 after repair.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 100 before repair
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 100 when irradiated with the laser 125
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 100 after repair.
  • Repair of the short-circuit portion 120 is performed by irradiating the laser 125 to the cathode 116 in the vicinity of the short-circuit portion 120 as in the first embodiment.
  • the cathode 125 near the short-circuited portion 120 is irradiated with the laser 125 from the transparent glass 118 side as shown in FIG.
  • a portion of the tissue structure 116 is granulated. In the granulated cathode portion 116a, voids are formed between the particles.
  • the type of the laser 125 to be irradiated for example, a femtosecond laser having an output energy of 1 to 30 ⁇ J and a pulse width of several hundred femtoseconds is used.
  • the wavelength of the laser is 900 to 2500 nm.
  • the thermal energy of the laser spreads over a predetermined range around the region irradiated with the laser 125.
  • the cathode 116 in this range may be grained and increased in resistance. Also in this case, the short circuit between the anode 111 and the cathode 116 is eliminated, and the light emission of the pixel 102 is restored.
  • a step of detecting the short circuit portion 120 may be provided before the repair process of the short circuit portion 120.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 200 according to the present embodiment.
  • the size of the foreign matter 20 is smaller than the size of the anode 11 and the cathode 16, and the foreign matter 20 is not electrically connected to the anode 11 and the cathode 16, but the distance between the foreign matter 20 and the anode 11, and the foreign matter 20 and the cathode 16 is small. Since it is short, the resistance is small and the current flows easily.
  • the short circuit between the anode 11 and the cathode 16 can be eliminated. That is, as in the first embodiment, the cathode 16 above the short-circuited portion is irradiated with the laser 125 from the transparent glass 18 side, whereby a part of the structure of the cathode 16 is granulated and a part of the cathode 16 is granulated. Thus, the short circuit between the anode 11 and the cathode 16 can be eliminated.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 300 according to this embodiment.
  • the anode 111 and the cathode 116 are not conductive, but the distance between the anode 111 and the cathode 116 is short, so the resistance is small, and current easily flows in the short-circuit portion 220 before the laser irradiation. .
  • a pinhole is formed at the position of the short-circuit portion 220 in the formation process of the light emitting layer 113 of the organic layer 130, and then the material constituting the cathode 116 flows into the pinhole in the formation process of the cathode 116.
  • the cathode 116 is formed.
  • the cathode 116 above the shorted portion is irradiated with the laser 125 from the transparent glass 118 side.
  • the structure of the part 116a of the cathode 116 can be granulated. Thereby, a part of the cathode 116 can be increased in resistance, and a short circuit between the anode 111 and the cathode 116 can be eliminated.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of the organic EL element 400 according to this embodiment.
  • the anode 111 and the cathode 116 are not conductive, but the resistance is small because the distance between the anode 111 and the cathode 116 is short, and current flows easily through the short-circuit portion 320.
  • the short-circuit portion 320 is formed by, for example, forming the planarizing film 110 in a convex shape in the step of forming the planarizing film 110 and then forming the organic layer 130 and the cathode 116 on the planarizing film 110.
  • the anode 111 corresponding to the short-circuited portion is irradiated with the laser 325 from the transparent glass 109 side.
  • a part of the structure of the anode 111 can be granulated.
  • a part of the anode 111 can be increased in resistance, and the short circuit between the anode 111 and the cathode 116 can be eliminated.
  • the configuration in which the lower electrode is an anode and the upper electrode is a cathode is shown, but the lower electrode may be a cathode and the upper electrode may be an anode.
  • the planarization film, anode, hole injection layer, light emitting layer, partition wall, electron injection layer, cathode, thin film sealing layer, sealing resin layer, and transparent glass, which are the constitution of the organic EL element, are as described above. Not only the configuration shown in the embodiment but also the material, configuration, and formation method may be changed.
  • a hole transport layer may be provided between the hole injection layer and the light emitting layer, or an electron transport layer may be provided between the electron injection layer and the light emitting layer.
  • separated by the partition may be covered may be sufficient.
  • the laser irradiation position is not limited to the above-described embodiment, and may be set to a predetermined range including a foreign object or a short-circuit portion, or may be set only to a foreign object or a short-circuit portion. Moreover, you may set so that the circumference
  • the method for producing an organic EL element and the organic EL element according to the present invention are particularly useful in technical fields such as a flat-screen television and a display of a personal computer that require a large screen and high resolution.
  • Organic EL element 2 1, 50, 100, 200, 300, 400 Organic EL element 2, 102 Pixel 11, 111 Anode (lower electrode) 12, 112 Hole injection layer (organic layer) 13, 113 Light emitting layer (organic layer) 15, 115 Electron injection layer (organic layer) 16, 116 Cathode (upper electrode) 16a, 116a Part of cathode (granular structure) 20 Foreign matter 25, 125, 325 Laser 30, 130 Organic layer 120, 220, 320 Short-circuited part

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Abstract

　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）、発光層（１３）を含む有機層（３０）および上部電極（１６）を備え、下部電極（１１）および上部電極（１６）の少なくとも一方は透明導電性材料からなり、下部電極（１１）と上部電極（１６）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（１）を準備する第１の工程と、下部電極（１１）と上部電極（１６）とが短絡している部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方の透明導電性材料にフェムト秒レーザーを照射し、透明導電性材料の組織構造を変化させて高抵抗化する第２の工程と、を含む。

Description

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
　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。
　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１～３参照）。
　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。
　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、異物により陽極と陰極の短絡を解消している。
　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。
　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。
特開２００４－２２７８５２号公報 特開２００３－１７８８７１号公報 特開２００５－２７６６００号公報 特開２００８－２３５１７７号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
　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最大限に抑制しつつ、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。
　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、発光層を含む有機層および上部電極を備え、下部電極および上部電極の少なくとも一方は透明導電性材料からなり、下部電極と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、下部電極と上部電極とが短絡している部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方の透明導電性材料にフェムト秒レーザーを照射し、透明導電性材料の組織構造を変化させて高抵抗化する第２の工程とを含むものであることを特徴とする。
　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最大限に抑制しつつ、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は、短絡された有機ＥＬ素子の断面概略図である。 図３は、本発明の有機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４Ａ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４Ｂ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５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６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７Ａは、レーザーのパルス幅に対するレーザーパワーの関係を示した図である。 図７Ｂは、レーザーのパルス幅に対するレーザーパワーの関係を示した図である。 図８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９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１０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１１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１２は、陰極を粒状組織化した後の陰極の表面状態を観察する断面概略図である。 図１３Ａは、陰極の表面状態を撮影したＳＥＭ写真である。 図１３Ｂは、陰極の表面状態を撮影したＳＥＭ写真である。 図１４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１９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２０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２１は、本発明の有機ＥＬ素子を備えたテレビシステムの外観図である。
　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、発光層を含む有機層および上部電極を備え、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方は透明導電性材料からなり、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および当該部分の周囲のうち少なくとも一方の前記透明導電性材料にフェムト秒レーザーを照射し、前記透明導電性材料の組織構造を変化させて高抵抗化する第２の工程とを含むものである。ここで、短絡には、下部電極と上部電極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の間の抵抗が、他の部分と比べて小さく、電流が流れ易い状態のことも含まれる。
　本態様によると、短絡した部分およびその近傍のうち少なくとも一方の電極を構成する材料の組織構造を変化させることで、下部電極または上部電極の一部分を高抵抗化する。これにより、短絡を解消することができ、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、本態様では、レーザー照射によって、短絡した部分の電極を切断したり、電極に欠陥部を形成したりして、電極の物理的形態を変化させるのではなく、電極を構成する材料の組織構造を変化させるだけであるので、レーザー照射時にリペアの必要な部分以外にダメージが発生するのを最大限に抑制することができる。また、高抵抗化した部分は、経時的に再び導電化することはなく短絡不良を生じることはないので、確実に短絡を解消することができる。さらに、照射するレーザーとしてフェムト秒レーザーを利用しているので、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、その組織構造を変化させて高抵抗化することができる。
　また、レーザーを照射する前記第２の工程においては、前記透明導電性材料の組織構造を粒状の組織構造に変化させることが好ましい。加えて、前記粒状の組織構造を構成する各粒子の粒径を、１０～５００ｎｍとするのが好ましい。
　本態様によると、透明導電性材料の組織構造が、例えば１０～５００ｎｍの粒径の粒子からなる粒状の組織構造とされるので、組織構造を構成する各粒子間に空隙が存在し、確実に高抵抗化することができる。
　また、前記レーザーの波長は、９００～２５００ｎｍであることが好ましい。
　本態様によると、使用するレーザーの波長は９００ｎｍ～２５００ｎｍ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。
　また、前記透明導電性材料は、透明な金属酸化物であることが好ましい。
　本態様によると、電極の構成材料は、透明な金属酸化物であるので、フェムト秒レーザーの照射により、より確実に組織構造を変化させて高抵抗化することができる。
　また、前記フェムト秒レーザーの照射を開始する前の前記透明導電性材料は、アモルファス状態であるものであることが好ましい。
　本態様によると、フェムト秒レーザーの照射により、アモルファス（非晶質）状態の陽極または陰極の構成材料の組織構造を変化させるので、容易に高抵抗化することができる。
　また、前記透明導電性材料からなる前記下部電極または前記上部電極の厚みは、１０～４０ｎｍであることが好ましい。
　本態様によると、電極の厚みが１０～４０ｎｍであるので、組織構造が変化した後において、短絡を解消するための十分に高い抵抗を確保することができる。
　また、レーザーを照射する前記第２の工程の前に、前記上部電極の上方に保護層を形成する工程をさらに含み、前記第２の工程では、前記保護層を介して、前記短絡している部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方の前記透明導電性材料にフェムト秒レーザーを照射するものであることが好ましい。
　本態様によると、透明ガラス等の保護層が形成された有機ＥＬ素子であっても、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素子の歩留まりを向上させることが可能となる。
　また、前記短絡した部分は、前記有機層に導電性の異物を含んでいるものであってもよい。
　本態様によると、導電性の異物により陽極と陰極とが短絡している場合、つまり、導電性の異物により陽極と陰極とが直接接触している場合、および、導電性の異物と陽極、導電性の異物と陰極との距離が短いために電流が流れ易くなっている場合の短絡を解消することができる。
　また、前記導電性の異物を検出する工程をさらに含み、前記導電性の異物の周囲の前記透明導電性材料に前記レーザーを照射するものであってもよい。
　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、異物周囲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。
　また、前記短絡した部分の前記有機層の膜厚は、前記短絡した部分以外の前記有機層の膜厚より薄いものであってもよい。
　本態様によると、有機ＥＬ素子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いる場合、または、有機層の膜厚が薄いために陽極と陰極が近接し電流が流れ易くなっている場合の短絡を解消することができる。
　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、発光層を含む有機層および上部電極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方は透明導電性材料からなり、前記透明導電性材料の一部分は、レーザー照射により組織構造が変化し高抵抗化されているものである。前記透明導電性材料の一部分は、粒状の組織構造に変化しているのが好ましい。また、前記透明導電性材料の一部分の近傍には、導電性の異物が存在していてもよい。
　本態様は、高抵抗化した部分が、経時的に再び導電化することはなく確実に短絡が解消されている。
　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。
　（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。
　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。
　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。
　透明ガラス９および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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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等の材料により透明電極として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。
　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。
　薄膜封止層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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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、薄膜封止層１７、透明ガラス１８を、画素２と称する。
　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が混入している位置の上方の陰極１６の一部１６ａを構成するＩＴＯの組織構造を粒状の組織構造に変化させ高抵抗化することにより、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。
　次に、有機ＥＬ素子１の製造方法について説明する。
　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、本発明の第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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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が本発明における保護層に相当する。
　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。
　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。
　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。
　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素子１の断面概略図を示している。異物２０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２０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。
　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。
　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の組織構造を粒状の組織構造に変化させ、高抵抗化されることにより、陽極１１と陰極１６との短絡を解消する。
　陽極１１と陰極１６が短絡した部分または異物２０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。
　図４Ａおよび図４Ｂは、異物２０に対するレーザーの照射領域を示すための有機ＥＬ素子１の上面図であり、図４Ａはレーザー１２５を照射する前、図４Ｂはレーザー１２５を照射した後の有機ＥＬ素子１の上面図を示している。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、実線で囲んだ領域２２がレーザーの照射範囲である。また、図５および図６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５はレーザー１２５を照射する前、図６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。
　異物２０の検出後、図４Ａおよび図５に示すように、異物２０により陽極１１と陰極が１６とが短絡した部分およびその周囲の、例えば５μｍ×１０μｍの領域２２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。
　レーザー１２５が照射された領域２２では、図４Ｂおよび図６に示すように、アモルファス状態であった陰極１６が粒状の組織構造に変化される。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。各粒子の形状は、球形状であっても、薄片状であってもよい。粒状の組織構造を有する陰極の一部１６ａでは、各々の粒子の間に空隙が生じている。この空隙により、粒状の組織構造を有する陰極の一部１６ａでは、粒状の組織構造を有しない部分の陰極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。粒状の組織構造を有しない部分の陰極１６の抵抗値（抵抗率）は、一例として５０Ωであり、粒状の組織構造を有する陰極の一部１６ａの抵抗値は、４０ＭΩである。このように、領域２２の陰極１６が高抵抗化されることにより、領域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。
　ここで、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１～３０μＪで、パルス幅が数百フェムト秒のフェムト秒レーザーが用いられる。レーザーの波長は、一例として、９００～２５００ｎｍである。
　図７Ａおよび図７Ｂは、レーザー１２５のパルス幅に対するレーザーパワーの関係を示した図である。図７Ａは、パルス幅に対する、陰極１６の粒状化に必要なレーザーパワーの最大値および最小値を示したものである。図７Ａでは、発振周波数が２ｋＨｚのレーザー１２５を照射した場合の、有機ＥＬ素子１の表面におけるレーザーパワーを示している。また、図７Ｂは、図７Ａに示したパルス幅に対するレーザーパワーの最大値および最小値の差（パワーマージン）を示したものである。
　図７Ａにおいて、白三角で示す破線は、陰極１６の構成材料が粒状化するために必要なレーザーパワーの最大値（ＭＡＸ）を示している。また、図７Ａにおいて、白四角で示す破線は、陰極１６の構成材料が粒状化するために必要なレーザーパワーの最小値（ＭＩＮ）を示している。実線は、レーザーパワーのＭＡＸ、ＭＩＮの近似値を示している。
　当該レーザーパワーのＭＡＸより大きなレーザーパワーのレーザーを陰極１６に照射すると、レーザーが有機ＥＬ素子１の陰極１６の下方に設けられた有機層３０にまで到達し、有機層３０が損傷を受けることとなる。また、図７Ａに示すレーザーパワーのＭＩＮより小さなレーザーパワーのレーザーを陰極１６に照射すると、陰極１６は粒状化されない。また、パルス幅が２００００ｆｓ以上のパルス幅のレーザーを照射すると、有機層３０は損傷を受けることとなる。したがって、レーザーパワーのＭＡＸおよびＭＩＮの間でレーザーパワーを調整して陰極１６に照射するのが好ましい。
　なお、図７Ａにおいて、レーザーパワーの最大値である１３μＷは、レーザーの出力エネルギーに換算すると７．５ｎＪとなる。また、レーザーパワーの最小値である４μＷはレーザーの出力エネルギーに換算すると２ｎＪとなる。
　また、図７Ｂに示すように、パワーマージンは、レーザーのパルス幅が４００～８００ｆｓの範囲で高くなっている。したがって、フェムト秒レーザーにより、この範囲のパルス幅のレーザーを有機ＥＬ素子１に照射することにより、容易に陰極１６の構成材料を粒状の組織構造にすることができる。
　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、陰極１６が粒状化され、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。
　また、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程度離れた範囲に広がり、この範囲の陰極１６が粒状化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。
　また、レーザー１２５の照射は、陰極１６に行うことに限らず、陽極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。
　（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。
　図８は、本実施の形態における有機ＥＬ素子５０の断面概略図であり、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５０の断面概略図を示している。図９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１０および図１１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り、図１０はレーザー１２５を照射する前、図１１はレーザー１２５を照射した後の有機ＥＬ素子５０の断面概略図を示している。
　図９および図１０に示すように、本実施の形態では、異物２０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９に示すように、異物から１０μｍ程度離れた周囲の陰極１６に、２０μｍ×２０μｍの正方形の角周状にレーザーが照射される。図１１に示すように、レーザー１２５が照射されると陰極の一部１６ａの組織構造は粒状化され、陽極１１と陰極１６の短絡が解消される。
　実施の形態１に示したように、異物２０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２０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２０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２０にレーザー１２５のエネルギーが吸収されるのを抑制して、異物２０の周辺の陰極１６の組織構造を粒状化することができる。
　図１２はＩＴＯからなる陰極１６の組織構造を粒状化した後の陰極１６の表面状態を観察する断面概略図である。図１３Ａはレーザー１２５の照射により短絡を解消した後の有機ＥＬ素子５０の表面状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察したＳＥＭ写真、図１３Ｂは図１３Ａの一部を拡大して観察したＳＥＭ写真を示している。
　図１３Ａに示すように、陰極１６の表面状態のＳＥＭ観察は、図１２に示すように、陰極１６にレーザー１２５を照射し、その後、陰極１６と有機層３０の間で有機ＥＬ素子５０を劈開して、陰極の一部１６ａが劈開された劈開面を観察したものである。
　図１３Ａに示すように、レーザー１２５を照射した有機ＥＬ素子５０では、２０μｍ×２０μｍの正方形の角周状にレーザー１２５が照射された陰極の一部１６ａの組織構造が粒状化されていることが観測されている。この粒状化された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、図１３Ｂに示すように、粒状組織化された陰極の一部１６ａを拡大してＳＥＭ観測した場合、各々の粒子の間に空隙が生じていることが観測されている。この空隙により、粒状化された陰極の一部１６ａは、粒状化されていない部分の陰極１６に比べて電流が流れにくく、高抵抗化されていると考えられる。
　以上のように、レーザー１２５が照射された異物２０を囲む範囲の陰極１６は、粒状化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。
　なお、レーザー２５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、陰極１６が粒状組織化され、かつ、薄膜封止層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。また、実施の形態１と同様に、リペアの工程の前に、異物２０の位置を検出する工程を設けてもよい。
　（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。
　図１４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が本発明における保護膜に相当する。
　図１４では、陽極１１１と陰極１１６が、陰極の一部１１６ａ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、このように直接接触したものである。そして、陰極の一部１１６ａを高抵抗化することにより、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。
　次に、上記した陽極１１１と陰極１１６とが短絡した短絡部分１２０の短絡を解消する工程について、図１５～図１７を用いて説明する。
　図１５～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１５は、リペア前の有機ＥＬ素子１００の断面概略図、図１６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１７は、リペア後の有機ＥＬ素子１００の断面概略図である。
　短絡部分１２０のリペアは、実施の形態１と同様に、短絡部分１２０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１５に示すような短絡部分１２０を有する画素１０２内において、図１６に示すように、短絡部分１２０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、陰極１１６の一部の組織構造が粒状化される。粒状化された陰極の一部１１６ａでは、各々の粒子の間に空隙が生じる。したがって、この空隙により、粒状化された陰極の一部１１６ａでは、粒状化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。
　ここで、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１～３０μＪで、パルス幅が数百フェムト秒のフェムト秒レーザーが用いられる。レーザーの波長は、一例として、９００～２５００ｎｍである。
　また、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、この範囲の陰極１１６が粒状組織化され、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。
　また、短絡部分１２０のリペアの工程の前に、短絡部分１２０を検出する工程を設けてもよい。
　（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。
　図１８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２０の大きさは、陽極１１と陰極１６の大きさよりも小さく、異物２０は陽極１１および陰極１６とは導通していないが、異物２０と陽極１１、異物２０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。
　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の一部の組織構造を粒状化し、陰極１６の一部を高抵抗化して、陽極１１と陰極１６との短絡を解消することができる。
　また、図１９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１９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２２０では電流が流れやすくなっている。短絡部分２２０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２２０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。
　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、短絡した部分の上方の陰極１１６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の一部１１６ａの組織構造を粒状化することができる。これにより、陰極１１６の一部を高抵抗化して、陽極１１１と陰極１１６との短絡を解消することができる。
　また、図２０は、本実施の形態にかかる有機ＥＬ素子４００の断面概略図である。図２０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の間の距離が短いので抵抗が小さく、短絡部分３２０では電流が流れやすくなっている。短絡部分３２０は、例えば、平坦化膜１１０の形成工程において平坦化膜１１０が凸状に形成され、その後、有機層１３０および陰極１１６が平坦化膜１１０上に形成されたものである。
　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、短絡した部分に対応する陽極１１１に、透明ガラス１０９側からレーザー３２５を照射することにより、陽極１１１の一部の組織構造を粒状化することができる。これにより、実施の形態３と同様に、陽極１１１の一部を高抵抗化して、陽極１１１と陰極１１６との短絡を解消することができる。
　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。
　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。
　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。
　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２１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。
　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。
１、５０、１００、２００、３００、４００　　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）
１６ａ、１１６ａ　　陰極の一部（粒状の組織構造）
２０　　異物
２５、１２５、３２５　　レーザー
３０、１３０　　有機層
１２０、２２０、３２０　　短絡部分

Claims (14)

  1. 　下部電極、発光層を含む有機層および上部電極を備え、前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方は透明導電性材料からなり、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および当該部分の周囲のうち少なくとも一方の前記透明導電性材料にフェムト秒レーザーを照射し、前記透明導電性材料の組織構造を変化させて高抵抗化する第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２の工程において、
    　前記透明導電性材料の組織構造を粒状の組織構造に変化させる、
    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. 　前記粒状の組織構造を構成する各粒子の粒径は、１０～５００ｎｍである、
    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. 　前記フェムト秒レーザーの波長は、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。
  5. 　前記透明導電性材料は、透明金属酸化物である、
    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。
  6. 　前記フェムト秒レーザーの照射を開始する前の前記透明導電性材料は、アモルファス状態である、
    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。
  7. 　前記透明導電性材料からなる前記下部電極または前記上部電極の厚みは、１０～４０ｎｍ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。
  8. 　前記第２の工程の前に、前記上部電極の上方に保護層を形成する工程をさらに含み、
    　前記第２の工程では、前記保護層を介して、前記短絡している部分および当該部分の周囲のうち少なくとも一方の前記透明導電性材料にフェムト秒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。
  9. 　前記短絡している部分は、前記有機層に導電性の異物を含んでいる、
    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。
  10. 　前記導電性の異物を検出する工程をさらに含み、
    　前記導電性の異物の周囲の前記透明導電性材料に前記レーザーを照射する、
    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。
  11. 　前記短絡している部分の前記有機層の膜厚は、前記短絡している部分以外の前記有機層の膜厚より薄い、
    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。
  12. 　下部電極、発光層を含む有機層および上部電極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
    　前記下部電極および前記上部電極の少なくとも一方は透明導電性材料からなり、
    　前記透明導電性材料の一部分は、レーザー照射により組織構造が変化し高抵抗化されている、
    有機エレクトロルミネッセンス素子。
  13. 　前記透明導電性材料の一部分は、粒状の組織構造に変化している、
    請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  14. 　前記透明導電性材料の一部分の近傍には、導電性の異物が存在する、
    請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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