JP2006269284A - Self luminous display panel and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To take measures against inconveniencies that a drive circuit block does not need additional parts and circuits to resolve the temperature dependency of light emission luminance, does not require occupation space increased, and does not face cost rise of the whole device. <P>SOLUTION: In a self luminous display panel, a self luminous element 1 is arranged on a support substrate 10, where the self luminous element 1 has a first electrode 11, at least one or more layers of light emitting function layers 12 formed on the first electrode 11, and a second electrode 13, and the light emission luminance of the self luminous element 1 is caused by a voltage applied between the first and second electrodes 11, 13. At least one temperature compensation function layer 14 is laminated and formed in series to a supply route of the voltage applied between the first and second electrodes 11, 13, where the temperature compensation function layer 14 is made of a conductive material with a temperature-resistance characteristic similar to a temperature-resistance characteristic of the light emitting function layer 12. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自発光表示パネル及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a self-luminous display panel and a method for manufacturing the same.

有機EL(OEL;Organic Electroluminescence)素子等の自発光素子を表示要素として備える自発光表示パネルは、フラットパネルディスプレイを可能にし、バックライトを要する液晶ディスプレイに比べて低消費電力且つ高輝度の表示が可能であると共に、ペーパーディスプレイ等の新たな表示形態を可能にするものとして期待を集めている。   A self-luminous display panel equipped with a self-luminous element such as an organic EL (OEL) element as a display element enables a flat panel display, and displays lower power consumption and higher brightness than a liquid crystal display requiring a backlight. It is possible and is expected to enable a new display form such as a paper display.

この自発光表示パネルの表示要素となる自発光素子は、アノード(陽極、或いは正孔注入電極)とカソード(陰極、電子注入電極)との間にpn接合を有する半導体層を挟み込んだ基本構造を有しており、この半導体層が、低分子型有機EL素子の場合には発光層を含む有機層の積層構造で形成され、高分子型有機EL素子の場合にはバイポーラ性の材料を単層または複数層積層した構造の有機層で形成されている。そして、アノード,カソードの両電極に電圧を印加することにより、アノードから有機層内に注入・輸送された正孔とカソードから有機層内に注入・輸送された電子が、この有機層(例えば発光層)内にて再結合し、この再結合によって得られる励起状態からのエネルギー放出によって発光を呈するものである。   The self-light-emitting element as a display element of this self-light-emitting display panel has a basic structure in which a semiconductor layer having a pn junction is sandwiched between an anode (anode or hole injection electrode) and a cathode (cathode or electron injection electrode). In the case of a low molecular organic EL element, this semiconductor layer is formed by a laminated structure of an organic layer including a light emitting layer. In the case of a polymer organic EL element, a single layer of a bipolar material is formed. Alternatively, it is formed of an organic layer having a structure in which a plurality of layers are stacked. By applying a voltage to both the anode and cathode, holes injected and transported from the anode into the organic layer and electrons injected and transported from the cathode into the organic layer are transferred to the organic layer (for example, light emission). Recombination within the layer), and emits light by releasing energy from the excited state obtained by this recombination.

図1(a)は、有機EL素子の電圧−電流特性を示したものである。すなわち、発光閾値電圧Vthを超える駆動電圧(順方向電圧)を有機EL素子に印加すれば、当該駆動電圧に応じた電流に比例した発光輝度Lが得られ、印加される駆動電圧Vが発光閾値電圧Vth以下であれば、駆動電流が流れず、また発光輝度もゼロに等しいままである。 FIG. 1A shows voltage-current characteristics of the organic EL element. That is, if a drive voltage (forward voltage) exceeding the light emission threshold voltage Vth is applied to the organic EL element, a light emission luminance L proportional to the current corresponding to the drive voltage is obtained, and the applied drive voltage V emits light. If the threshold voltage is equal to or lower than Vth , no drive current flows and the light emission luminance remains equal to zero.

そして、この電圧−電流特性は、下記特許文献1に記載されているように、温度によってその特性が変化する。すなわち、図1(a)に示すように、有機EL素子は、発光閾値Vthより駆動電圧が大きい発光可能領域においては、電圧Vが大きくなるほど、流れる電流Iに応じて得られる発光輝度Lが大きくなる特性を有するが、高温になるほど発光閾値Vthwが低くなり、低温になるほど発光閾値Vthcが高くなり、温度の低→高によって、得られる発光輝度もL,L,Lのように変化する。よって、図1(b)に示すように、常温(25℃)で得られていた発光輝度に対して、相対的に、低温では相対輝度が低下して暗くなり、高温では相対輝度が上がって明るくなるという現象が生じる。 And as this voltage-current characteristic is described in the following patent document 1, the characteristic changes with temperature. That is, as shown in FIG. 1A, the organic EL element has a light emission luminance L obtained according to the flowing current I as the voltage V increases in a light emission possible region where the drive voltage is larger than the light emission threshold Vth. has a larger characteristic, the lower the light emission threshold V thw higher temperatures, the light emission threshold V thc as temperature increases, the temperature of the low → high, emission luminance is obtained even in the L 1, L 2, L 3 To change. Therefore, as shown in FIG. 1 (b), the relative luminance is lower and darker at a low temperature than the emission luminance obtained at room temperature (25 ° C.), and the relative luminance is increased at a high temperature. The phenomenon of brightening occurs.

これでは、環境温度の変化によって発光輝度特性が変わってしまい、表示性能に悪影響を及ぼすことになるので、環境温度が変動しても実質的な発光輝度特性を一定に保つように、有機EL素子の駆動回路に温度補償回路を組み込むことが下記特許文献1に示されている。   In this case, the light emission luminance characteristics change due to a change in the environmental temperature, which adversely affects the display performance. Therefore, even if the environmental temperature fluctuates, the organic EL element is maintained so that the substantial light emission luminance characteristics are kept constant. The following Patent Document 1 discloses that a temperature compensation circuit is incorporated in the driving circuit.

特開2000−214824号公報JP 2000-214824 A

前述の従来技術によると、環境温度或いは動作温度を温度検知素子(サーミスタ)で検知して、その結果を駆動回路系にフィードバックして駆動電圧(または電流)を上下させるものであるが、このような補償方法によると、自発光表示パネルの外部にサーミスタ等の部品や駆動電圧(又は駆動電流)を可変にするための回路要素が必要になり、パネルやパネルを含むモジュールに追加部品を配備するスペースを要することになる。これは自発光表示パネルによって薄型のディスプレイ装置を実現しようとする場合に大きな障害になっていた。   According to the above-described prior art, the ambient temperature or the operating temperature is detected by the temperature detection element (thermistor), and the result is fed back to the drive circuit system to increase or decrease the drive voltage (or current). According to a simple compensation method, components such as a thermistor and circuit elements for making the drive voltage (or drive current) variable are required outside the self-luminous display panel, and additional components are provided in the panel and the module including the panel. It will take space. This has been a major obstacle when trying to realize a thin display device with a self-luminous display panel.

また、自発光表示パネルの駆動回路に補償回路を追加することによって回路規模が大きくなると、表示装置全体のコストアップになってしまうという問題もあった。   Further, when the circuit scale is increased by adding a compensation circuit to the drive circuit of the self-luminous display panel, there is a problem that the cost of the entire display device is increased.

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、発光輝度特性の温度依存性を解消するために、駆動回路系に追加部品,回路等を必要とせず、占有スペースの拡大や装置全体のコストアップを招かない自発光表示パネルを提供すること、等が本発明の目的である。   This invention makes it an example of a subject to cope with such a problem. That is, a self-luminous display panel that eliminates the need for additional components and circuits in the drive circuit system in order to eliminate the temperature dependence of the light emission luminance characteristics, and does not increase the occupied space or increase the cost of the entire device. Are the objects of the present invention.

このような目的を達成するために、本発明は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。   In order to achieve such an object, the present invention comprises at least the configurations according to the following independent claims.

[請求項1]第一の電極と、該第一の電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第二の電極とからなる自発光素子が、支持基板上に配列され、前記第一,第二の電極間に印加される電圧によって前記自発光素子の発光輝度が得られる自発光表示パネルにおいて、前記発光機能層が有する温度発光輝度特性と同傾向の温度抵抗特性を有する導電性材料からなる温度補償機能層を、前記第一,第二の電極間に印加する電圧供給経路に対して直列に、少なくとも一層積層したことを特徴とする自発光表示パネル。   [Claim 1] A self-luminous element comprising a first electrode, at least one light emitting functional layer formed on the first electrode, and a second electrode formed on the light emitting functional layer. In the self-luminous display panel arranged on the support substrate and capable of obtaining the luminous luminance of the self-luminous element by the voltage applied between the first and second electrodes, A temperature compensation functional layer made of a conductive material having a temperature resistance characteristic of the same tendency is stacked in series with respect to the voltage supply path applied between the first and second electrodes. Luminescent display panel.

[請求項6]第一の電極と、該第一の電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第二の電極とからなる自発光素子が、支持基板上に配列され、前記第一,第二の電極間に印加される電圧によって前記自発光素子の発光輝度が得られる自発光表示パネルの製造方法において、前記自発光素子における成膜工程の前又は後に、前記発光機能層が有する温度発光輝度特性と同傾向の温度抵抗特性を有する導電性材料からなる温度補償機能層を、前記第一,第二の電極間に印加する電圧供給経路に対して直列に、少なくとも一層積層することを特徴とする自発光表示パネルの製造方法。   [6] A self-luminous element comprising a first electrode, at least one or more light emitting functional layers formed on the first electrode, and a second electrode formed on the light emitting functional layer. In the method of manufacturing a self-luminous display panel that is arranged on a support substrate and obtains the light emission luminance of the self-luminous element by a voltage applied between the first and second electrodes, a film forming process in the self-luminous element A voltage supply path for applying a temperature compensation function layer made of a conductive material having a temperature resistance characteristic in the same tendency as the temperature emission luminance characteristic of the light emission function layer between before and after the first and second electrodes A self-luminous display panel manufacturing method comprising stacking at least one layer in series with respect to the substrate.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図2及び図3は、本発明の一実施形態に係る自発光表示パネルを説明する説明図である。なお、以下の実施形態では、TFT(アクディブマトリクス)駆動の例を示すが、本発明の実施形態に係る自発光表示パネルはこれに限定されるものではなく、他の駆動方式(例えばパッシブ駆動方式)を採用することもできる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 and 3 are explanatory views illustrating a self-luminous display panel according to an embodiment of the present invention. In the following embodiment, an example of TFT (active matrix) driving is shown, but the self-luminous display panel according to the embodiment of the present invention is not limited to this, and other driving methods (for example, passive driving method) ) Can also be adopted.

図2は、自発光表示パネルの素子構造を示す断面図である。本発明の実施形態に係る自発光表示パネルは、自発光素子1が支持基板10上に配置されているもので、自発光素子1は、基本的には、第一の電極11、第一の電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層12、発光機能層12上に形成された第二の電極13からなり、第一の電極11と第二の電極13との間に印加される電圧によって発光輝度を得ることができるものである。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the element structure of the self-luminous display panel. The self-luminous display panel according to the embodiment of the present invention is such that the self-luminous element 1 is disposed on the support substrate 10. The self-luminous element 1 basically includes the first electrode 11 and the first electrode. It comprises at least one light emitting functional layer 12 formed on the electrode and a second electrode 13 formed on the light emitting functional layer 12, and is applied between the first electrode 11 and the second electrode 13. Light emission luminance can be obtained by voltage.

より具体的には、支持基板10上には駆動素子であるTFT20(Thin Film Transistor)が各自発光素子1毎に形成されており、その上に透明絶縁材料からなる平坦化膜21が形成され、TFT20の接続部20Aに対して接続孔21Aを形成している。前述した第一の電極11はこの平坦化膜21上に各自発光素子1毎に区分されてパターニングされており、接続孔21Aを介して接続部20Aにコンタクトしている。   More specifically, a TFT 20 (Thin Film Transistor) as a driving element is formed for each self-light emitting element 1 on the support substrate 10, and a planarizing film 21 made of a transparent insulating material is formed thereon, A connection hole 21 </ b> A is formed in the connection portion 20 </ b> A of the TFT 20. The first electrode 11 described above is divided and patterned for each self-luminous element 1 on the planarizing film 21, and is in contact with the connection portion 20A through the connection hole 21A.

また、自発光素子1の発光領域Sは、絶縁膜22の開口によって区画されており、第一の電極11上の開口に発光機能層12と第二の電極13がパターニングされている。   Further, the light emitting region S of the self light emitting element 1 is partitioned by the opening of the insulating film 22, and the light emitting functional layer 12 and the second electrode 13 are patterned in the opening on the first electrode 11.

そして、この実施形態では、第二の電極13上に接するように温度補償機能層14が少なくとも一層積層されており、更にその上に積層して低抵抗配線層15が形成されている。   In this embodiment, at least one layer of the temperature compensation function layer 14 is laminated so as to be in contact with the second electrode 13, and the low resistance wiring layer 15 is further laminated thereon.

この温度補償機能層14は、発光機能層12が有する温度発光輝度特性と同傾向の温度抵抗特性を有する導電材料からなる層であり、具体的な材料としては、温度上昇に伴って抵抗値が増大するような、マレイン酸変性ポリエチレン,ポリプロピレン等にチタンカーバイドを分散させた高分子複合材料、結晶性ポリマーに導電性カーボンを分散させた複合材料等を挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。低抵抗配線層15は、アルミニウム等の低抵抗金属材料単体又は合金によって形成することができる。   This temperature compensation functional layer 14 is a layer made of a conductive material having a temperature resistance characteristic that has the same tendency as the thermoluminescent luminance characteristic of the light emitting functional layer 12, and a specific material has a resistance value as the temperature rises. Examples of such composite materials include a polymer composite material in which titanium carbide is dispersed in maleic acid-modified polyethylene, polypropylene, etc., and a composite material in which conductive carbon is dispersed in a crystalline polymer. It is not something. The low resistance wiring layer 15 can be formed of a low resistance metal material such as aluminum alone or an alloy.

そして、この実施形態では、この温度補償機能層14を第二の電極13上に積層しているが、この温度補償機能層14は、第一の電極11,第二の電極13間に印加する電圧供給経路、すなわち、TFT20から低抵抗配線層15に至る電圧供給経路に対して直列に設けられることが要件になる。   In this embodiment, the temperature compensation function layer 14 is laminated on the second electrode 13. The temperature compensation function layer 14 is applied between the first electrode 11 and the second electrode 13. It is a requirement that the voltage supply path, that is, the voltage supply path from the TFT 20 to the low resistance wiring layer 15 be provided in series.

図3は、この自発光素子1における各層の形成領域を平面的に示したものであるが、絶縁膜22の開口によって区画された発光領域Sに対して、それよりやや広く第一の電極11が形成され、更にそれより広く温度補償機能層14が形成されている。   FIG. 3 shows the formation region of each layer in the self-light-emitting element 1 in a plan view. The first electrode 11 is slightly wider than the light-emitting region S defined by the opening of the insulating film 22. The temperature compensation function layer 14 is formed more widely than that.

このような実施形態に係る自発光表示パネルの作用を図4及び図5に基づいて説明する。図4は、自発光表示パネルの等価回路を示したものである。この図から明らかなように、本発明の実施形態に係る自発光表示パネルでは、自発光素子1に電圧を印加する電圧供給経路に対して直列に温度補償機能層14が形成されている。そして、駆動電圧Vがスイッチング素子となるTFT20を介して自発光素子1に印加されている。   The operation of the self-luminous display panel according to such an embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows an equivalent circuit of the self-luminous display panel. As is clear from this figure, in the self-luminous display panel according to the embodiment of the present invention, the temperature compensation functional layer 14 is formed in series with the voltage supply path for applying a voltage to the self-luminous element 1. A driving voltage V is applied to the self-light emitting element 1 through the TFT 20 serving as a switching element.

ここで、温度補償機能層14は、図5に示すように、温度上昇に対して相対的に抵抗値Rtが高くなる温度抵抗特性を有しているので、自発光素子の周辺温度が高くなると、自発光素子1と直列に形成されている温度補償機能層14の相対抵抗値Rtが高くなって、駆動電流Iが低下することになる。これによって、自発光素子1の発光機能層12が温度上昇と共に輝度上昇する温度発光輝度特性を有する場合であっても、前述した駆動電流Iの低下によって輝度上昇が相殺されることになるので、発光輝度の温度依存性を見かけ上軽減させることができる。   Here, as shown in FIG. 5, the temperature compensation functional layer 14 has a temperature resistance characteristic in which the resistance value Rt is relatively increased with respect to the temperature rise. The relative resistance value Rt of the temperature compensation function layer 14 formed in series with the self-light-emitting element 1 is increased, and the drive current I is decreased. As a result, even if the light emitting functional layer 12 of the self light emitting element 1 has a temperature emission luminance characteristic in which the luminance increases as the temperature increases, the increase in luminance is offset by the decrease in the driving current I described above. The temperature dependence of the emission luminance can be apparently reduced.

そして、図3に示すように、温度補償機能層14の面積を自発光素子1の発光領域Sよりも大きくすることで、発光領域Sの全面に亘って、温度変化に対する駆動電流Iの調整が均一にできるようになるので、発光領域S内の輝度分布を均一に調整することが可能になる。   As shown in FIG. 3, by adjusting the area of the temperature compensation functional layer 14 to be larger than the light emitting region S of the self light emitting element 1, the adjustment of the driving current I with respect to the temperature change can be performed over the entire surface of the light emitting region S. Since it can be made uniform, the luminance distribution in the light emitting region S can be adjusted uniformly.

また、図2に示す実施形態では、温度補償機能層14が第二の電極13の上に形成され、この温度補償機能層14上には電圧供給経路の一部をなす低抵抗配線層15が形成されているので、電圧供給の配線抵抗は低抵抗配線層15で下げることができ、比較的低い電源電圧で各自発光素子1が所定の発光輝度を得るのに十分な電流を流すことができる。   In the embodiment shown in FIG. 2, the temperature compensation functional layer 14 is formed on the second electrode 13, and the low resistance wiring layer 15 forming a part of the voltage supply path is formed on the temperature compensation functional layer 14. Since it is formed, the wiring resistance of the voltage supply can be lowered by the low resistance wiring layer 15, and a current sufficient for each self-light emitting element 1 to obtain a predetermined light emission luminance can be passed with a relatively low power supply voltage. .

そして、このように温度補償機能層14を配置することで、温度補償機能層14の光反射特性や光透過特性が低い場合にも、支持基板10側から矢印のように光を取り出すボトムエミッション方式の表示パネルを得ることができる。すなわち、支持基板10、平坦化膜21、第一の電極11を光透過性部材にして、第二の電極13を光反射性部材にすることで、発光機能層12で生じた発光を効率よく支持基板10側に出射させることができる。   By arranging the temperature compensation function layer 14 in this way, even when the light compensation characteristics and the light transmission characteristics of the temperature compensation function layer 14 are low, a bottom emission method in which light is extracted as indicated by an arrow from the support substrate 10 side. Display panel can be obtained. That is, the support substrate 10, the planarization film 21, and the first electrode 11 are used as a light-transmitting member, and the second electrode 13 is used as a light-reflecting member. The light can be emitted to the support substrate 10 side.

図6は、本発明の他の実施形態に係る自発光表示パネルの素子構造を示す説明図である(前述の実施形態と同一部材には同一符号を付している)。この実施形態では、支持基板10とは逆側から光を取り出すトップエミッション方式の表示パネルを構成している。   FIG. 6 is an explanatory view showing an element structure of a self-luminous display panel according to another embodiment of the present invention (the same members as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals). In this embodiment, a top emission type display panel that extracts light from the side opposite to the support substrate 10 is configured.

ここでも前述した実施形態と同様に、自発光素子1は、基本的には、第一の電極11、第一の電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層12、発光機能層12上に形成された第二の電極13からなり、第一の電極11と第二の電極13との間に印加される電圧によって発光輝度を得ることができるものである。また、より具体的には、支持基板10上には駆動素子であるTFT20が各自発光素子1毎に形成されており、その上に平坦化膜21が形成され、TFT20の接続部20Aに対して接続孔21Aを形成している。また、自発光素子1の発光領域Sは、絶縁膜22の開口によって区画されており、第一の電極11上の開口に発光機能層12がパターニングされている。   Here, as in the embodiment described above, the self-luminous element 1 basically includes the first electrode 11, at least one light emitting functional layer 12 formed on the first electrode, and the light emitting functional layer 12. The light emission luminance can be obtained by a voltage applied between the first electrode 11 and the second electrode 13. More specifically, a TFT 20 as a driving element is formed for each self-luminous element 1 on the support substrate 10, and a planarizing film 21 is formed thereon, with respect to the connection portion 20 </ b> A of the TFT 20. A connection hole 21A is formed. The light emitting region S of the self light emitting element 1 is partitioned by the opening of the insulating film 22, and the light emitting functional layer 12 is patterned in the opening on the first electrode 11.

そして、この実施形態では、前述した温度補償機能層14は、第一の電極11と支持基板10の間に形成されている。つまり、温度補償機能層14が平坦化膜21上に各自発光素子1毎に区分されてパターニングされており、接続孔21Aを介して接続部20Aにコンタクトしている。また、その上に反射電極膜16及び第一の電極11が積層配置されている。ここで、第一の電極11を光反射性材料で形成できる場合には、反射電極膜16を省略することも可能である。トップエミッション構造を形成するためには、第二の電極13は透明導電膜(極薄膜金属、ITO、IZO等、或いはこれらの積層膜)で形成する必要がある。   In this embodiment, the temperature compensation functional layer 14 described above is formed between the first electrode 11 and the support substrate 10. That is, the temperature compensation functional layer 14 is divided and patterned for each self-luminous element 1 on the planarizing film 21 and is in contact with the connection portion 20A through the connection hole 21A. In addition, the reflective electrode film 16 and the first electrode 11 are laminated on it. Here, when the first electrode 11 can be formed of a light reflective material, the reflective electrode film 16 can be omitted. In order to form a top emission structure, the second electrode 13 needs to be formed of a transparent conductive film (an ultra-thin metal, ITO, IZO, or a laminated film thereof).

このような実施形態においても、前述の実施形態と同様に、自発光表示パネルは、自発光素子1に電圧を印加する電圧供給経路に対して直列に温度補償機能層14が形成されている。そして、駆動電圧Vがスイッチング素子となるTFT20を介して自発光素子1に印加されている。   Also in such an embodiment, the temperature compensation function layer 14 is formed in series with the voltage supply path for applying a voltage to the self light emitting element 1 in the self light emitting display panel as in the above-described embodiment. A driving voltage V is applied to the self-light emitting element 1 through the TFT 20 serving as a switching element.

すなわち、温度補償機能層14は、図5に示すように、温度上昇に対して相対的に抵抗値Rtが高くなる温度抵抗特性を有しているので、自発光素子の周辺温度が高くなると、自発光素子1と直列に形成されている温度補償機能層14の相対抵抗値Rtが高くなって、駆動電流Iが低下することになる。これによって、自発光素子1の発光機能層12が温度上昇と共に輝度上昇する温度発光輝度特性を有する場合であっても、前述した駆動電流Iの低下によって輝度上昇が相殺されることになるので、発光輝度の温度依存性を見かけ上軽減させることができる。   That is, as shown in FIG. 5, the temperature compensation function layer 14 has a temperature resistance characteristic in which the resistance value Rt is relatively increased with respect to the temperature rise. The relative resistance value Rt of the temperature compensation function layer 14 formed in series with the self-light-emitting element 1 increases, and the drive current I decreases. As a result, even if the light emitting functional layer 12 of the self light emitting element 1 has a temperature emission luminance characteristic in which the luminance increases as the temperature increases, the increase in luminance is offset by the decrease in the driving current I described above. The temperature dependence of the emission luminance can be apparently reduced.

図7は、本発明の他の実施形態に係る自発光表示パネルの素子構造を示す説明図である(前述の実施形態と同一部材には同一符号を付している)。前述した図2又は図6に示した実施形態では、温度補償機能層14は第一の電極11,第二の電極13間の外(上側又は下側)に形成しているが、図7に示した例では、第一の電極11,第二の電極13の間に温度補償機能層14を形成している。これによって前述した実施形態と同様の作用を得ることができる。但し、このような構造を採用するには、温度補償機能層14の光透過性又は光反射性が重要になると共に、所望の電子注入性又は正孔注入性が求められることになる。   FIG. 7 is an explanatory view showing an element structure of a self-luminous display panel according to another embodiment of the present invention (the same members as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals). In the embodiment shown in FIG. 2 or FIG. 6 described above, the temperature compensation functional layer 14 is formed outside (upper or lower) between the first electrode 11 and the second electrode 13. In the example shown, the temperature compensation functional layer 14 is formed between the first electrode 11 and the second electrode 13. As a result, the same operation as that of the above-described embodiment can be obtained. However, in order to adopt such a structure, the light transmissive property or light reflective property of the temperature compensation functional layer 14 becomes important, and a desired electron injecting property or hole injecting property is required.

このような本発明の実施形態に係る自発光表示パネルの製造方法を説明すると、前述した各実施形態では、自発光素子1における成膜工程の前又は後に、温度補償機能層14を、第一の電極11,第二の電極13間に印加する電圧供給経路に対して直列に、少なくとも一層積層する。   The manufacturing method of the self-luminous display panel according to the embodiment of the present invention will be described. In each of the above-described embodiments, the temperature compensation function layer 14 is provided before or after the film forming process in the self-luminous element 1. At least one layer is laminated in series with the voltage supply path applied between the electrode 11 and the second electrode 13.

すなわち、図2に示した実施形態では、支持基板10上にTFT20を形成し、その上に接続孔21Aを有する平坦化膜21を形成する。そして、接続孔21Aを介して接続部20Aに接するように第一の電極11を平坦化膜21上に形成する。その後、絶縁膜22のパターニングを行い、絶縁膜22で区画された発光領域Sの開口部を形成する。そして、この支持基板10に対して成膜工程を施して、開口部内に発光機能層12、第二の電極13を成膜する。カラー表示パネルを形成する場合には、発光機能層12内の色毎の層が塗り分けられることになる。この成膜工程の後に、第二の電極13上に温度補償機能層14が積層され、その上に更に低抵抗配線層15が積層される。   That is, in the embodiment shown in FIG. 2, the TFT 20 is formed on the support substrate 10, and the planarizing film 21 having the connection hole 21A is formed thereon. Then, the first electrode 11 is formed on the planarizing film 21 so as to be in contact with the connection portion 20A through the connection hole 21A. Thereafter, the insulating film 22 is patterned to form an opening of the light emitting region S partitioned by the insulating film 22. Then, a film forming step is performed on the support substrate 10 to form the light emitting functional layer 12 and the second electrode 13 in the opening. In the case of forming a color display panel, layers for each color in the light emitting functional layer 12 are separately applied. After this film forming step, the temperature compensation functional layer 14 is laminated on the second electrode 13, and the low resistance wiring layer 15 is further laminated thereon.

また、図6に示した実施形態では、支持基板10上にTFT20を形成し、その上に接続孔21Aを有する平坦化膜21を形成する。そして、接続孔21Aを介して接続部20Aに接するように温度補償機能層14を平坦化膜21上に形成する。更には、反射電極膜16及び第一の電極11を成膜及びパターニングする。その後、絶縁膜22のパターニングを行い、絶縁膜22で区画された発光領域Sの開口部を形成する。そして、この支持基板10に対して成膜工程を施して、開口部内に発光機能層12、第二の電極13を成膜する。   In the embodiment shown in FIG. 6, the TFT 20 is formed on the support substrate 10, and the planarizing film 21 having the connection hole 21A is formed thereon. Then, the temperature compensation function layer 14 is formed on the planarizing film 21 so as to be in contact with the connection portion 20A through the connection hole 21A. Further, the reflective electrode film 16 and the first electrode 11 are formed and patterned. Thereafter, the insulating film 22 is patterned to form an opening of the light emitting region S partitioned by the insulating film 22. Then, a film forming step is performed on the support substrate 10 to form the light emitting functional layer 12 and the second electrode 13 in the opening.

ここで温度補償機能層14の形成は、採用する材料に応じて適当な塗膜技術が採用されることになるが、例えば、スクリーン印刷やインクジェット法等の印刷技術を採用することができる。   Here, the temperature compensation functional layer 14 is formed by using an appropriate coating technique depending on the material to be used. For example, a printing technique such as screen printing or an inkjet method can be adopted.

以下に、前述した自発光素子1として有機EL素子を採用する場合の具体例を説明する。
先ず、有機EL素子について説明すると、一般的に有機EL素子は、アノード(陽極、正孔注入電極)とカソード(陰極、電子注入電極)との間に有機EL機能層を挟み込んだ構造をとっている。両電極に電圧を印加することにより、アノードから有機EL機能層内に注入・輸送された正孔とカソードから有機EL機能層内に注入・輸送された電子がこの層内(発光層)で再結合することで発光を得るものである。支持基板10上に、第一の電極11,有機EL機能層からなる発光機能層12,第二の電極13を積層した有機EL素子の具体的構造及び材料例を示すと以下のとおりである。
Below, the specific example in the case of employ | adopting an organic EL element as the self-light-emitting element 1 mentioned above is demonstrated.
First, an organic EL element will be described. Generally, an organic EL element has a structure in which an organic EL functional layer is sandwiched between an anode (anode, hole injection electrode) and a cathode (cathode, electron injection electrode). Yes. By applying a voltage to both electrodes, the holes injected and transported from the anode into the organic EL functional layer and the electrons injected and transported from the cathode into the organic EL functional layer are regenerated in this layer (light emitting layer). Light emission is obtained by bonding. A specific structure and material examples of an organic EL element in which a first electrode 11, a light emitting functional layer 12 composed of an organic EL functional layer, and a second electrode 13 are laminated on a support substrate 10 are as follows.

支持基板10については、特に、図2に示すボトムエミッション構造を採用する場合には、透明性を有する平板状、フィルム状のものが好ましく、材質としてはガラス又はプラスチックを用いることができる。図6に示すトップエミッション構造を採用する場合には、支持基板10の透明性は特に要求されない。   In particular, when the bottom emission structure shown in FIG. 2 is adopted, the support substrate 10 is preferably a flat plate or film having transparency, and glass or plastic can be used as the material. When the top emission structure shown in FIG. 6 is adopted, the transparency of the support substrate 10 is not particularly required.

第一又は第二の電極11,13については、一方が陰極、他方が陽極に設定されることになる。この場合、陽極は仕事関数の高い材料で構成されるのがよく、クロム(Cr),モリブデン(Mo),ニッケル(Ni),白金(Pt)等の金属膜、或いはITO,IZO等の酸化金属膜等による透明導電膜が用いられる。そして、陰極は仕事関数の低い材料で構成されるのがよく、特に、アルカリ金属(Li,Na,K,Rb,Cs),アルカリ土類金属(Be,Mg,Ca,Sr,Ba),希土類金属といった仕事関数の低い金属、その化合物、又はそれらを含む合金を用いることができる。また、第一の電極11、第二の電極13ともに透明な材料により構成した場合には、光の放出側と反対の電極側に反射膜を設けた構成とすることもできる。   One of the first and second electrodes 11 and 13 is set as a cathode and the other is set as an anode. In this case, the anode is preferably made of a material having a high work function, such as a metal film such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), nickel (Ni), platinum (Pt), or a metal oxide such as ITO or IZO. A transparent conductive film such as a film is used. The cathode is preferably made of a material having a low work function. In particular, alkali metal (Li, Na, K, Rb, Cs), alkaline earth metal (Be, Mg, Ca, Sr, Ba), rare earth A metal having a low work function such as a metal, a compound thereof, or an alloy containing them can be used. When both the first electrode 11 and the second electrode 13 are made of a transparent material, a configuration in which a reflective film is provided on the electrode side opposite to the light emission side can also be adopted.

また、第一の電極11又は第二の電極13から引き出される引出電極は、自発光表示パネルとそれを駆動するIC,ドライバ等の駆動手段とを接続するために設けられる配線電極であって、好ましくはAg,Cr,Al等の低抵抗金属材料やそれらの合金を用いるのがよい。   Further, the lead electrode drawn from the first electrode 11 or the second electrode 13 is a wiring electrode provided to connect the self-luminous display panel and driving means such as an IC and a driver for driving the self-luminous display panel, Preferably, a low resistance metal material such as Ag, Cr, Al or an alloy thereof is used.

一般に、第一の電極11と引出電極の形成は、ITO,IZO等によって第一の電極11及び引出電極のための薄膜を蒸着或いはスパッタリング等の方法で形成し、フォトリソグラフィ法などによってパターン形成がなされる。第一の電極11と引出電極(特に低抵抗化の必要な引出電極)に関しては、前述のITO,IZO等の下地層にAg,Ag合金,Al,Cr等の低抵抗金属を積層した2層構造にしたもの、或いは、Ag等の保護層としてCu,Cr,Ta等の耐酸化性の高い材料を更に積層した3層構造にしたものを採用することができる。   In general, the first electrode 11 and the extraction electrode are formed by depositing the first electrode 11 and a thin film for the extraction electrode by ITO, IZO or the like by a method such as vapor deposition or sputtering, and forming a pattern by a photolithography method or the like. Made. Regarding the first electrode 11 and the extraction electrode (particularly the extraction electrode that needs to be reduced in resistance), two layers in which a low-resistance metal such as Ag, Ag alloy, Al, or Cr is laminated on the above-described underlayer such as ITO or IZO. A structure having a three-layer structure in which a material having a high oxidation resistance such as Cu, Cr, Ta or the like is further laminated as a protective layer such as Ag can be employed.

第一の電極11と第二の電極13の間に成膜される有機EL機能層(発光機能層12)としては、第一の電極11を陽極、第二の電極13を陰極とした場合には、正孔輸送層/発光層/電子輸送層の積層構成が一般的であるが(第一の電極11を陰極、第二の電極13を陽極とした場合にはその逆の積層順になる)、発光層,正孔輸送層,電子輸送層はそれぞれ1層だけでなく複数層積層して設けてもよく、正孔輸送層,電子輸送層についてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略して発光層のみにしても構わない。また、有機EL機能層としては、正孔注入層,電子注入層,正孔障壁層,電子障壁層等の有機機能層を用途に応じて挿入することができる。   As an organic EL functional layer (light emitting functional layer 12) formed between the first electrode 11 and the second electrode 13, when the first electrode 11 is an anode and the second electrode 13 is a cathode, Is generally a stacked structure of hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer (when the first electrode 11 is a cathode and the second electrode 13 is an anode, the stacking order is reversed). The light emitting layer, the hole transport layer, and the electron transport layer may be provided by laminating not only one layer but also a plurality of layers. Both of the hole transport layer and the electron transport layer may be omitted. This layer may be omitted and only the light emitting layer may be used. In addition, as the organic EL functional layer, an organic functional layer such as a hole injection layer, an electron injection layer, a hole barrier layer, or an electron barrier layer can be inserted depending on the application.

有機EL機能層の材料は、有機EL素子の用途に合わせて適宜選択可能である。以下に例を示すがこれらに限定されるものではない。   The material of the organic EL functional layer can be appropriately selected according to the use of the organic EL element. Examples are shown below, but are not limited thereto.

正孔輸送層としては、正孔移動度が高い機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、銅フタロシアニン等のポルフィリン化合物、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]−ビフェニル(NPB)等の芳香族第三アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4’−[4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]スチルベンゼン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体、スチリルアミン化合物等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送用の有機材料を分散させた、高分子分散系の材料も使用できる。好ましくは、ガラス転移温度が封止用樹脂を加熱硬化させる温度より高い材料が好ましく、例えば4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]−ビフェニル(NPB)が挙げられる。   The hole transport layer only needs to have a function of high hole mobility, and any material can be selected and used from conventionally known compounds. Specific examples include porphyrin compounds such as copper phthalocyanine, aromatic tertiary amines such as 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] -biphenyl (NPB), 4- (di- Organic materials such as stilbene compounds such as p-tolylamino) -4 ′-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbenzene, triazole derivatives and styrylamine compounds are used. In addition, a polymer-dispersed material in which a low-molecular organic material for hole transport is dispersed in a polymer such as polycarbonate can also be used. Preferably, a material whose glass transition temperature is higher than the temperature at which the sealing resin is heated and cured is preferable, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] -biphenyl (NPB). It is done.

発光層は、公知の発光材料が使用可能であり、具体例としては、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)−ビフェニル(DPVBi)等の芳香族ジメチリディン化合物、1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、3−(4−ビフェニル)−4−フェニル−5−t−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)等のトリアゾール誘導体、アントラキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム錯体(Alq)等の蛍光性有機金属化合物、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)系、ポリフルオレン系、ポリビニルカルバゾール(PVK)系等の高分子材料、白金錯体やイリジウム錯体等の三重項励起子からのりん光を発光に利用できる有機材料(特表2001−520450)を使用できる。上述したような発光材料のみから構成したものでもよいし、正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤(ドナー、アクセプター等)または発光性ドーパント等が含有されてもよい。また、これらが高分子材料又は無機材料中に分散されてもよい。 A known light emitting material can be used for the light emitting layer. Specific examples include aromatic dimethylidin compounds such as 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) -biphenyl (DPVBi), 1,4- Styrylbenzene compounds such as bis (2-methylstyryl) benzene, triazole derivatives such as 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5-t-butylphenyl-1,2,4-triazole (TAZ), anthraquinone derivatives , Fluorescent organic materials such as fluorenone derivatives, fluorescent organic metal compounds such as (8-hydroxyquinolinato) aluminum complex (Alq 3 ), polyparaphenylene vinylene (PPV), polyfluorene, polyvinylcarbazole (PVK) The phosphorescence from triplet excitons such as platinum complexes and iridium complexes can be used for light emission. The organic material (special table 2001-520450) can be used. It may be composed only of the light emitting material as described above, or may contain a hole transport material, an electron transport material, an additive (donor, acceptor, etc.) or a light emitting dopant. These may be dispersed in a polymer material or an inorganic material.

電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体等の有機材料、8−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン等が使用できる。   The electron transport layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and any material can be selected from conventionally known compounds. Specific examples include organic materials such as nitro-substituted fluorenone derivatives and anthraquinodimethane derivatives, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, metal phthalocyanines, and the like.

上記の正孔輸送層、発光層、電子輸送層は、スピンコーティング法、ディッピング法等の塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法等の印刷法等のウェットプロセス、又は、蒸着法、後述するレーザ転写法等のドライプロセスで形成することができる。   The hole transport layer, the light emitting layer, and the electron transport layer are formed by a wet process such as a coating method such as a spin coating method or a dipping method, a printing method such as an ink jet method or a screen printing method, or a vapor deposition method. It can be formed by a dry process such as a method.

そして、有機EL素子は、単一の有機EL素子を形成するものであってもよいし、所望のパターン構造を有して複数の画素を構成するものであってもよい。後者の場合には、その表示方式は、単色発光でも2色以上の複数色発光でもよく、特に複数色発光の有機ELパネルを実現するためには、RGBに対応した3種類の発光機能層を形成する方式を含む2色以上の発光機能層を形成する方式(塗り分け方式)、白色や青色等の単色の発光機能層にカラーフィルタや蛍光材料による色変換層を組み合わせた方式(CF方式、CCM方式)、単色の発光機能層の発光エリアに電磁波を照射する等して複数発光を実現する方式(フォトブリーチング方式)、異なる発光色の低分子有機材料を予め異なるフィルム上に成膜してレーザによる熱転写で一つの基板上に転写するレーザ転写方式等によって行うことができる。   The organic EL element may form a single organic EL element or may have a desired pattern structure and constitute a plurality of pixels. In the latter case, the display method may be single-color light emission or multi-color light emission of two or more colors, and in particular, in order to realize a multi-color light emission organic EL panel, three types of light emitting function layers corresponding to RGB are provided. A method of forming a light emitting functional layer of two or more colors including a forming method (coloring method), a method of combining a color conversion layer made of a color filter or a fluorescent material with a single color light emitting functional layer such as white or blue (CF method, CCM method), a method that realizes multiple light emission by irradiating electromagnetic waves to the light emitting area of the monochromatic light emitting functional layer (photo bleaching method), and low molecular organic materials with different light emitting colors are formed on different films in advance. For example, a laser transfer method in which the image is transferred onto one substrate by thermal transfer using a laser can be used.

本発明の各実施形態は、このように構成されるので、発光輝度特性の温度依存性を解消するために、駆動回路系に追加部品,回路等を必要とせず、占有スペースの拡大や装置全体のコストアップを招かない温度補償型の自発光表示パネルを得ることができる。   Since each embodiment of the present invention is configured as described above, no additional components, circuits, or the like are required in the drive circuit system in order to eliminate the temperature dependence of the light emission luminance characteristics, and the occupied space can be expanded or the entire apparatus Thus, a temperature-compensated self-luminous display panel that does not increase the cost can be obtained.

従来技術の説明図である。It is explanatory drawing of a prior art. 本発明の一実施形態に係る自発光表示パネルを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the self-luminous display panel which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る自発光表示パネルを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the self-luminous display panel which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る自発光表示パネルの作用を説明する説明図(等価回路図)である。It is explanatory drawing (equivalent circuit diagram) explaining the effect | action of the self-light-emitting display panel which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る自発光表示パネルの作用を説明する説明図(温度抵抗特性図)である。It is explanatory drawing (temperature resistance characteristic figure) explaining the effect | action of the self-luminous display panel which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る自発光表示パネルを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the self-luminous display panel which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る自発光表示パネルを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the self-luminous display panel which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 自発光素子
10 支持基板
11 第一の電極
12 発光機能層
13 第二の電極
14 温度補償機能層
15 低抵抗配線層
16 反射電極膜
20 TFT
20A 接続部
21 平坦化膜
21A 接続孔
22 絶縁膜
S 発光領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Self-light emitting element 10 Support substrate 11 1st electrode 12 Light emission functional layer 13 2nd electrode 14 Temperature compensation functional layer 15 Low resistance wiring layer 16 Reflective electrode film 20 TFT
20A connection portion 21 planarization film 21A connection hole 22 insulating film S light emitting region

Claims (6)

第一の電極と、該第一の電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第二の電極とからなる自発光素子が、支持基板上に配列され、前記第一,第二の電極間に印加される電圧によって前記自発光素子の発光輝度が得られる自発光表示パネルにおいて、
前記発光機能層が有する温度発光輝度特性と同傾向の温度抵抗特性を有する導電性材料からなる温度補償機能層を、前記第一,第二の電極間に印加する電圧供給経路に対して直列に、少なくとも一層積層したことを特徴とする自発光表示パネル。
A self-luminous element comprising a first electrode, at least one light emitting functional layer formed on the first electrode, and a second electrode formed on the light emitting functional layer is formed on a support substrate. In the self-luminous display panel that is arranged and obtains the luminance of the self-luminous element by the voltage applied between the first and second electrodes,
A temperature compensation functional layer made of a conductive material having a temperature resistance characteristic having the same tendency as the thermoluminescent luminance characteristic of the light emitting functional layer is connected in series with the voltage supply path applied between the first and second electrodes. A self-luminous display panel, wherein at least one layer is laminated.
前記温度補償機能層の面積は、前記自発光素子の発光領域よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載された自発光表示パネル。   The self-luminous display panel according to claim 1, wherein an area of the temperature compensation functional layer is larger than a light-emitting region of the self-luminous element. 前記温度補償機能層は前記第二の電極の上に形成され、該温度補償機能層上には前記電圧供給経路の一部をなす低抵抗配線層が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載された自発光表示パネル。   2. The temperature compensation function layer is formed on the second electrode, and a low resistance wiring layer forming a part of the voltage supply path is formed on the temperature compensation function layer. Or the self-luminous display panel described in 2. 前記温度補償機能層は前記第一の電極と前記支持基板の間に形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載された自発光表示パネル。   The self-luminous display panel according to claim 1, wherein the temperature compensation functional layer is formed between the first electrode and the support substrate. 前記発光機能層は、少なくとも1層の有機EL機能層を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載された自発光表示パネル。   The self-luminous display panel according to claim 1, wherein the light emitting functional layer includes at least one organic EL functional layer. 第一の電極と、該第一の電極上に形成された少なくとも一層以上の発光機能層と、該発光機能層上に形成された第二の電極とからなる自発光素子が、支持基板上に配列され、前記第一,第二の電極間に印加される電圧によって前記自発光素子の発光輝度が得られる自発光表示パネルの製造方法において、
前記自発光素子における成膜工程の前又は後に、
前記発光機能層が有する温度発光輝度特性と同傾向の温度抵抗特性を有する導電性材料からなる温度補償機能層を、前記第一,第二の電極間に印加する電圧供給経路に対して直列に、少なくとも一層積層することを特徴とする自発光表示パネルの製造方法。
A self-luminous element comprising a first electrode, at least one light emitting functional layer formed on the first electrode, and a second electrode formed on the light emitting functional layer is formed on a support substrate. In the method of manufacturing a self-luminous display panel that is arranged and obtains the light emission luminance of the self-luminous element by a voltage applied between the first and second electrodes,
Before or after the film forming step in the self-luminous element,
A temperature compensation functional layer made of a conductive material having a temperature resistance characteristic having the same tendency as the thermoluminescent luminance characteristic of the light emitting functional layer is connected in series with the voltage supply path applied between the first and second electrodes. A method of manufacturing a self-luminous display panel, wherein at least one layer is laminated.
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