JP2003243157A - 有機ｅｌ素子の駆動方法および有機ｅｌ素子を含む発光装置 - Google Patents
有機ｅｌ素子の駆動方法および有機ｅｌ素子を含む発光装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機ＥＬ素子を高速で駆動するための駆動方
法、および有機ＥＬ素子を用いた高速で駆動が可能な発
光装置を提供する。 【解決手段】 バイアス電圧とパルス電圧とを重畳した
電圧を有機ＥＬ素子１１０に印加することによって有機
ＥＬ素子を駆動する方法を用いる。また、本発明の発光
装置は、バイアス電圧とパルス電圧とを重畳した電圧を
有機ＥＬ素子１１０に印加するための駆動回路１２０を
備える。
法、および有機ＥＬ素子を用いた高速で駆動が可能な発
光装置を提供する。 【解決手段】 バイアス電圧とパルス電圧とを重畳した
電圧を有機ＥＬ素子１１０に印加することによって有機
ＥＬ素子を駆動する方法を用いる。また、本発明の発光
装置は、バイアス電圧とパルス電圧とを重畳した電圧を
有機ＥＬ素子１１０に印加するための駆動回路１２０を
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ素子の駆
動方法および有機ＥＬ素子を含む発光装置に関し、特に
たとえば、有機ＥＬ素子を高速で駆動させる方法および
装置に関する。
動方法および有機ＥＬ素子を含む発光装置に関し、特に
たとえば、有機ＥＬ素子を高速で駆動させる方法および
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）革命が急速に進展する中で、情
報処理を高速に行うことが可能な光情報処理回路の開発
が進められている。光情報処理回路を用いた製品のさら
なる小型・軽量化、および取り扱い易さの向上のために
は、可撓性を有する光情報処理回路を実現することが有
効である。
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）革命が急速に進展する中で、情
報処理を高速に行うことが可能な光情報処理回路の開発
が進められている。光情報処理回路を用いた製品のさら
なる小型・軽量化、および取り扱い易さの向上のために
は、可撓性を有する光情報処理回路を実現することが有
効である。
【０００３】このような可撓性を有する光情報処理回路
を実現するため、ポリマー光導波路フィルムが提案され
ている（疋田：「有機光導波路素子」、電子情報通信学
会誌，Vol.81, No.1, pp.37-40, (1998)）。しかし、発
光素子や受光素子などの能動素子が無機の半導体からな
る場合には、能動素子を形成する際に基板を高温に加熱
する必要があるため、ポリマー光導波路フィルム上にこ
れらの能動素子を直接形成することが困難であった。
を実現するため、ポリマー光導波路フィルムが提案され
ている（疋田：「有機光導波路素子」、電子情報通信学
会誌，Vol.81, No.1, pp.37-40, (1998)）。しかし、発
光素子や受光素子などの能動素子が無機の半導体からな
る場合には、能動素子を形成する際に基板を高温に加熱
する必要があるため、ポリマー光導波路フィルム上にこ
れらの能動素子を直接形成することが困難であった。
【０００４】このような問題を解決するため、可撓性を
有するポリマー光導波路上に、低温で形成が可能な有機
ＥＬ素子を光源とする光集積回路を作製する試みがなさ
れている（Y. Ohmori, M. Hikita, H. Kajii, T. Tsuka
gawa, K. Yoshino, M. Ozaki, A. Fujii, S. Tomaru, "
Organic EL diode with waveguide devices"、S. Imamu
ra, H. Takenaka, J. Kobayashi, and F. Yamamoto, "O
rganic electroluminescent diodes as a light source
for polymeric waveguides: toward organicintegrate
d optical devices, Thin Solid Films, vol. 393, pp.
267-272, (2001)参照）。
有するポリマー光導波路上に、低温で形成が可能な有機
ＥＬ素子を光源とする光集積回路を作製する試みがなさ
れている（Y. Ohmori, M. Hikita, H. Kajii, T. Tsuka
gawa, K. Yoshino, M. Ozaki, A. Fujii, S. Tomaru, "
Organic EL diode with waveguide devices"、S. Imamu
ra, H. Takenaka, J. Kobayashi, and F. Yamamoto, "O
rganic electroluminescent diodes as a light source
for polymeric waveguides: toward organicintegrate
d optical devices, Thin Solid Films, vol. 393, pp.
267-272, (2001)参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光情報処理回路の光源
は高速応答が必要とされるが、従来の駆動方法では有機
ＥＬ素子を高速で駆動することが困難であった。また、
有機ＥＬ素子は主にディスプレー用に開発されてきたた
め、有機ＥＬ素子を駆動する従来の電源はパルス周波数
が遅いという問題があった。さらに、無機の半導体の発
光ダイオードなどで使用される電源は、周波数は高いが
高い電圧を発生させることができず、これを用いても駆
動電圧が高い有機ＥＬ素子を高速で駆動できない場合が
あった。
は高速応答が必要とされるが、従来の駆動方法では有機
ＥＬ素子を高速で駆動することが困難であった。また、
有機ＥＬ素子は主にディスプレー用に開発されてきたた
め、有機ＥＬ素子を駆動する従来の電源はパルス周波数
が遅いという問題があった。さらに、無機の半導体の発
光ダイオードなどで使用される電源は、周波数は高いが
高い電圧を発生させることができず、これを用いても駆
動電圧が高い有機ＥＬ素子を高速で駆動できない場合が
あった。
【０００６】本発明者らは、このような状況に鑑みて鋭
意検討した結果、バイアス電圧とパルス電圧とを重畳し
た電圧を有機ＥＬ素子に印加することによって高速応答
を実現できることを新たに見出した。この新たな知見に
基づき、本発明は、有機ＥＬ素子を高速で駆動するため
の駆動方法、および有機ＥＬ素子を用いた高速で駆動が
可能な発光装置を提供することを目的とする。
意検討した結果、バイアス電圧とパルス電圧とを重畳し
た電圧を有機ＥＬ素子に印加することによって高速応答
を実現できることを新たに見出した。この新たな知見に
基づき、本発明は、有機ＥＬ素子を高速で駆動するため
の駆動方法、および有機ＥＬ素子を用いた高速で駆動が
可能な発光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の有機ＥＬ素子の駆動方法は、バイアス電圧
とパルス電圧とを重畳した電圧を前記有機ＥＬ素子に印
加することを特徴とする。
め、本発明の有機ＥＬ素子の駆動方法は、バイアス電圧
とパルス電圧とを重畳した電圧を前記有機ＥＬ素子に印
加することを特徴とする。
【０００８】また、本発明の発光装置は、有機ＥＬ素子
を含む発光装置であって、バイアス電圧とパルス電圧と
が重畳された電圧を前記有機ＥＬ素子に印加するための
電圧印加手段を備えることを特徴とする。
を含む発光装置であって、バイアス電圧とパルス電圧と
が重畳された電圧を前記有機ＥＬ素子に印加するための
電圧印加手段を備えることを特徴とする。
【０００９】また、別の観点によれば、本発明は、光導
波路を備えるポリマー製の基板と、その基板上に形成さ
れた上記本発明の発光装置とを備える光インターコネク
ション装置に関する。
波路を備えるポリマー製の基板と、その基板上に形成さ
れた上記本発明の発光装置とを備える光インターコネク
ション装置に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００１１】（実施形態１）実施形態１では、有機ＥＬ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を駆
動するための本発明の方法について説明する。
（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を駆
動するための本発明の方法について説明する。
【００１２】本発明の方法では、バイアス電圧とパルス
電圧とを重畳した電圧を有機ＥＬ素子に印加することに
よって有機ＥＬ素子を駆動する。有機ＥＬ素子には、以
下の実施形態で説明するような一般的な有機ＥＬ素子を
用いることができる。
電圧とを重畳した電圧を有機ＥＬ素子に印加することに
よって有機ＥＬ素子を駆動する。有機ＥＬ素子には、以
下の実施形態で説明するような一般的な有機ＥＬ素子を
用いることができる。
【００１３】有機ＥＬ素子にパルス電圧のみを印加して
も高速で駆動させることができない。このため、本発明
では、バイアス電圧とパルス電圧とを重畳した電圧を有
機ＥＬ素子に印加することによって有機ＥＬ素子を高速
で駆動することを可能にする。
も高速で駆動させることができない。このため、本発明
では、バイアス電圧とパルス電圧とを重畳した電圧を有
機ＥＬ素子に印加することによって有機ＥＬ素子を高速
で駆動することを可能にする。
【００１４】有機ＥＬ素子が発光を開始する電圧をＡ
（Ｖ）とし、上記バイアス電圧をＢ（Ｖ）とし、上記パ
ルス電圧をＣ（Ｖ）とすると、（Ａ−Ｃ）＜Ｂ＜Ａを満
たすことが好ましい。Ｂ＜Ａとすることによって、有機
ＥＬ素子の寿命が短くなることを抑制できる。ただし、
素子の寿命は短くなるがＢ≧Ａの条件で駆動することも
可能であり、この場合には高い発光強度と高い応答速度
が得られる。なお、パルス電圧Ｃ（Ｖ）の値は、用いる
パルス電源によって異なるが、半導体発光装置用のパル
ス電源の場合には、通常、２Ｖ〜３Ｖ程度である。バイ
アス電圧Ｂの値は、パルス電源によって発生可能な電圧
Ｃと、有機ＥＬ素子に印加する電圧（Ｂ＋Ｃ）とを考慮
して決定される。バイアス電圧Ｂの値は、たとえば（Ａ
−１．５）ボルト〜（Ａ−０．５）ボルトの範囲内であ
る。有機ＥＬ素子に印加する電圧（Ｂ＋Ｃ）ボルトは、
印加電圧に対して発光強度が急激に増加する領域内（図
１の素子では、約８．６Ｖ以上）であることが好まし
い。
（Ｖ）とし、上記バイアス電圧をＢ（Ｖ）とし、上記パ
ルス電圧をＣ（Ｖ）とすると、（Ａ−Ｃ）＜Ｂ＜Ａを満
たすことが好ましい。Ｂ＜Ａとすることによって、有機
ＥＬ素子の寿命が短くなることを抑制できる。ただし、
素子の寿命は短くなるがＢ≧Ａの条件で駆動することも
可能であり、この場合には高い発光強度と高い応答速度
が得られる。なお、パルス電圧Ｃ（Ｖ）の値は、用いる
パルス電源によって異なるが、半導体発光装置用のパル
ス電源の場合には、通常、２Ｖ〜３Ｖ程度である。バイ
アス電圧Ｂの値は、パルス電源によって発生可能な電圧
Ｃと、有機ＥＬ素子に印加する電圧（Ｂ＋Ｃ）とを考慮
して決定される。バイアス電圧Ｂの値は、たとえば（Ａ
−１．５）ボルト〜（Ａ−０．５）ボルトの範囲内であ
る。有機ＥＬ素子に印加する電圧（Ｂ＋Ｃ）ボルトは、
印加電圧に対して発光強度が急激に増加する領域内（図
１の素子では、約８．６Ｖ以上）であることが好まし
い。
【００１５】有機ＥＬ素子の発光強度と印加電圧（定電
圧）との関係を図１に示す。図１の素子では、約５Ｖで
発光が開始している。また、印加電圧が一定値以上にな
ると、発光強度が急激に増加している。発光強度がほぼ
リニアに急激に増加している部分の接線とＸ軸との交点
の電圧は、約８．６Ｖ程度である。図１の素子では、パ
ルス電圧に重畳するバイアス電圧を５Ｖ以下とすること
によって素子の寿命が短くなることを抑制できる。ま
た、バイアス電圧とパルス電圧との合計を８．６Ｖより
も大きくすることによって、高い発光強度が得られる。
たとえば、３．５Ｖのバイアス電圧と８Ｖのパルス電圧
とを重畳した電圧を有機ＥＬ素子に印加して駆動すれば
よい。
圧）との関係を図１に示す。図１の素子では、約５Ｖで
発光が開始している。また、印加電圧が一定値以上にな
ると、発光強度が急激に増加している。発光強度がほぼ
リニアに急激に増加している部分の接線とＸ軸との交点
の電圧は、約８．６Ｖ程度である。図１の素子では、パ
ルス電圧に重畳するバイアス電圧を５Ｖ以下とすること
によって素子の寿命が短くなることを抑制できる。ま
た、バイアス電圧とパルス電圧との合計を８．６Ｖより
も大きくすることによって、高い発光強度が得られる。
たとえば、３．５Ｖのバイアス電圧と８Ｖのパルス電圧
とを重畳した電圧を有機ＥＬ素子に印加して駆動すれば
よい。
【００１６】バイアス電圧は、直流電源を用いて発生さ
せることができ、特に、安定化された直流電源を用いて
発生させることが好ましい。パルス電圧のパルス幅は特
に限定がなく、有機ＥＬ素子を駆動させたい時間に応じ
て変化する。パルス電圧のパルス幅は、たとえば５０ｎ
ｓ以下である。有機ＥＬ素子を光情報処理回路の光源に
用いる場合には、パルス幅は、１０ｎｓ以下であること
が好ましい。
せることができ、特に、安定化された直流電源を用いて
発生させることが好ましい。パルス電圧のパルス幅は特
に限定がなく、有機ＥＬ素子を駆動させたい時間に応じ
て変化する。パルス電圧のパルス幅は、たとえば５０ｎ
ｓ以下である。有機ＥＬ素子を光情報処理回路の光源に
用いる場合には、パルス幅は、１０ｎｓ以下であること
が好ましい。
【００１７】実施形態１の駆動方法によれば、有機ＥＬ
素子を高速で駆動することができる。実施形態１の駆動
方法は、実施形態２で説明する駆動回路を用いることに
よって容易に実施できる。
素子を高速で駆動することができる。実施形態１の駆動
方法は、実施形態２で説明する駆動回路を用いることに
よって容易に実施できる。
【００１８】（実施形態２）実施形態２では、本発明の
発光装置について一例を説明する。実施形態２の発光装
置１００を図２に示す。
発光装置について一例を説明する。実施形態２の発光装
置１００を図２に示す。
【００１９】図２を参照して、発光装置１００は、有機
ＥＬ素子１１０と、有機ＥＬ素子１１０を駆動する駆動
回路１２０とを備える。有機ＥＬ素子１１０は、基板１
０１上に形成される。
ＥＬ素子１１０と、有機ＥＬ素子１１０を駆動する駆動
回路１２０とを備える。有機ＥＬ素子１１０は、基板１
０１上に形成される。
【００２０】基板１０１は、特に限定はない。発光装置
１００を可撓性を有する光情報処理回路の光源に用いる
場合には、基板１０１として、ポリマー製のコア部（光
導波路）とポリマー製のクラッド層とを備えるポリマー
基板を用いることができる。
１００を可撓性を有する光情報処理回路の光源に用いる
場合には、基板１０１として、ポリマー製のコア部（光
導波路）とポリマー製のクラッド層とを備えるポリマー
基板を用いることができる。
【００２１】有機ＥＬ素子１１０には、一般的な有機Ｅ
Ｌ素子を用いることができ、図２に示している有機ＥＬ
素子１１０の構造は一例である。有機ＥＬ素子１１０
は、基板１０１側から順に積層された透明電極１１１、
正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４お
よび対向電極１１５を備える。
Ｌ素子を用いることができ、図２に示している有機ＥＬ
素子１１０の構造は一例である。有機ＥＬ素子１１０
は、基板１０１側から順に積層された透明電極１１１、
正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４お
よび対向電極１１５を備える。
【００２２】透明電極１１１は、有機分子層に正孔を注
入するための電極である。発光装置１００では、発光層
１１３で発生した光を矢印１３０の向きに出射させるた
め、透光性の材料で透明電極１１１を形成する。透明電
極１１１には、酸化スズと酸化インジウムの混合物であ
るＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジ
ウム・スズ酸化物）を用いることができる。
入するための電極である。発光装置１００では、発光層
１１３で発生した光を矢印１３０の向きに出射させるた
め、透光性の材料で透明電極１１１を形成する。透明電
極１１１には、酸化スズと酸化インジウムの混合物であ
るＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジ
ウム・スズ酸化物）を用いることができる。
【００２３】正孔輸送層１１２は、正孔の伝導性が高い
有機分子層であり、透明電極１１１から注入された正孔
を発光層１１３に輸送する。また、電子輸送層１１４
は、電子の伝導性が高い有機分子層であり、対向電極１
１５から注入された電子を発光層１１３に輸送する。
有機分子層であり、透明電極１１１から注入された正孔
を発光層１１３に輸送する。また、電子輸送層１１４
は、電子の伝導性が高い有機分子層であり、対向電極１
１５から注入された電子を発光層１１３に輸送する。
【００２４】対向電極１１５は、有機分子層に電子を注
入するための電極である。対向電極１１５から注入され
た電子は、電子輸送層１１４を介して発光層１１３に注
入される。発光層１１３では、注入された電子と正孔と
が発光再結合して光を発生する。透明電極１１１および
対向電極１１５は、たとえばスパッタリング法、電子ビ
ーム蒸着法、または真空蒸着法で形成できる。また、各
有機分子層は、有機分子線蒸着法によって形成できる。
入するための電極である。対向電極１１５から注入され
た電子は、電子輸送層１１４を介して発光層１１３に注
入される。発光層１１３では、注入された電子と正孔と
が発光再結合して光を発生する。透明電極１１１および
対向電極１１５は、たとえばスパッタリング法、電子ビ
ーム蒸着法、または真空蒸着法で形成できる。また、各
有機分子層は、有機分子線蒸着法によって形成できる。
【００２５】発光層１１３に注入された電子−正孔の再
結合の時間は、電子および正孔が電極から注入される時
間およびそれらが有機分子層を通過する時間に比べて十
分に短く、無視できる。したがって、高周波の光パルス
を発生させるためには、透明電極１１１および対向電極
１１５から高速に電子と正孔とを有機分子層に注入する
ことが必要である。
結合の時間は、電子および正孔が電極から注入される時
間およびそれらが有機分子層を通過する時間に比べて十
分に短く、無視できる。したがって、高周波の光パルス
を発生させるためには、透明電極１１１および対向電極
１１５から高速に電子と正孔とを有機分子層に注入する
ことが必要である。
【００２６】駆動回路１２０は、バイアス電圧とパルス
電圧とが重畳された電圧を有機ＥＬ素子１１０に印加す
るための電圧印加手段として機能する。駆動回路１２０
は、バイアス電圧発生手段１２１とパルス電圧発生手段
１２２とパルス電圧発生手段を制御する制御回路１２３
とを備える。なお、本発明の発光装置は、バイアス電圧
とパルス電圧とが重畳された電圧を印加する電圧印加手
段を備えればよく、図２の構成には限定されない。ま
た、本発明の発光装置は、有機ＥＬ素子の電流−電圧特
性（発光強度と印加電圧との関係に関連する特性）か
ら、有機ＥＬ素子に印加すべきバイアス電圧とパルス電
圧とを検出する検出回路を備えてもよい。
電圧とが重畳された電圧を有機ＥＬ素子１１０に印加す
るための電圧印加手段として機能する。駆動回路１２０
は、バイアス電圧発生手段１２１とパルス電圧発生手段
１２２とパルス電圧発生手段を制御する制御回路１２３
とを備える。なお、本発明の発光装置は、バイアス電圧
とパルス電圧とが重畳された電圧を印加する電圧印加手
段を備えればよく、図２の構成には限定されない。ま
た、本発明の発光装置は、有機ＥＬ素子の電流−電圧特
性（発光強度と印加電圧との関係に関連する特性）か
ら、有機ＥＬ素子に印加すべきバイアス電圧とパルス電
圧とを検出する検出回路を備えてもよい。
【００２７】バイアス電圧発生手段１２１は、所定のバ
イアス電圧を発生する。バイアス電圧発生手段には、安
定化された直流電源を用いることができる。パルス電圧
発生手段１２２は、制御回路１２３から送られる電気信
号に応じて、パルス幅が５０ｎｓ以下（目的によっては
１０ｎｓ以下）のパルス電圧を発生する。パルス電圧発
生手段１２２には、半導体発光素子の駆動に用いられる
パルス電源を用いることができる。バイアス電圧発生手
段１２１からの定電圧と、パルス電圧発生手段１２２か
らのパルス電圧とは、重畳されて有機ＥＬ素子１１０に
印加される。
イアス電圧を発生する。バイアス電圧発生手段には、安
定化された直流電源を用いることができる。パルス電圧
発生手段１２２は、制御回路１２３から送られる電気信
号に応じて、パルス幅が５０ｎｓ以下（目的によっては
１０ｎｓ以下）のパルス電圧を発生する。パルス電圧発
生手段１２２には、半導体発光素子の駆動に用いられる
パルス電源を用いることができる。バイアス電圧発生手
段１２１からの定電圧と、パルス電圧発生手段１２２か
らのパルス電圧とは、重畳されて有機ＥＬ素子１１０に
印加される。
【００２８】有機ＥＬ素子１１０に印加されるバイアス
電圧およびパルス電圧は、実施形態１で説明した範囲で
設定される。具体的には、有機ＥＬ素子１１０の特性、
たとえば図１に示すような印加電圧と発光強度との関係
を測定することによって決定できる。
電圧およびパルス電圧は、実施形態１で説明した範囲で
設定される。具体的には、有機ＥＬ素子１１０の特性、
たとえば図１に示すような印加電圧と発光強度との関係
を測定することによって決定できる。
【００２９】実施形態２の発光装置１００では、実施形
態１で説明した方法によって有機ＥＬ素子１１０を駆動
できる。このため、従来の駆動回路では困難であった有
機ＥＬの高速応答を実現できる。
態１で説明した方法によって有機ＥＬ素子１１０を駆動
できる。このため、従来の駆動回路では困難であった有
機ＥＬの高速応答を実現できる。
【００３０】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明
する。
する。
【００３１】（実施例１）実施例１では、図２の発光装
置を製造して駆動した一例について説明する。
置を製造して駆動した一例について説明する。
【００３２】まず、基板１０１上に、透明電極１１１を
形成した。透明電極１１１は、たとえば厚さが１００ｎ
ｍ〜３００ｎｍの範囲のＩＴＯからなり、電子ビーム蒸
着法によって形成できる。実施例１では、透明電極１１
１として膜厚３００ｎｍのＩＴＯ膜を用いた。
形成した。透明電極１１１は、たとえば厚さが１００ｎ
ｍ〜３００ｎｍの範囲のＩＴＯからなり、電子ビーム蒸
着法によって形成できる。実施例１では、透明電極１１
１として膜厚３００ｎｍのＩＴＯ膜を用いた。
【００３３】次に、有機分子層を有機分子線蒸着法によ
って形成した。具体的には、１０-5Ｐａ程度の高真空中
で有機分子を加熱して蒸発させ、有機分子層を堆積させ
た。有機分子層の厚さは、物理的なシャッターで有機分
子線を遮蔽することによって調整した。
って形成した。具体的には、１０-5Ｐａ程度の高真空中
で有機分子を加熱して蒸発させ、有機分子層を堆積させ
た。有機分子層の厚さは、物理的なシャッターで有機分
子線を遮蔽することによって調整した。
【００３４】正孔輸送層１１２には、正孔の輸送性が高
いジアミン誘導体を用いることができ、たとえば、４，
４’−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐ
ｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（α−Ｎ
ＰＤ）、またはＮ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’
−ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，１’
−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ（ＴＰ
Ｄ）を用いることができる。正孔輸送層１１２の厚さ
は、たとえば１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内である。実
施例１では、正孔輸送層１１２として、厚さ３０ｎｍの
α−ＮＰＤを用いた。
いジアミン誘導体を用いることができ、たとえば、４，
４’−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ−ｐ
ｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ］−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（α−Ｎ
ＰＤ）、またはＮ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’
−ｂｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，１’
−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ（ＴＰ
Ｄ）を用いることができる。正孔輸送層１１２の厚さ
は、たとえば１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内である。実
施例１では、正孔輸送層１１２として、厚さ３０ｎｍの
α−ＮＰＤを用いた。
【００３５】発光層１１３には、たとえば、キノリノー
ル錯体である８−ｈｙｄｒｏｘｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａ
ｌｕｍｉｎｕｍ（Ａｌｑ3）中に、ルブレン（Ｒｕｂｒ
ｅｎｅ）または４−（ｄｉｃｙａｎｏ ｍｅｔｈｙｌｅ
ｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６−（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙ
ｌ ａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ（Ｄ
ＣＭ）の分子を体積分率０．１％〜１０％の範囲で分散
させた有機分子層を用いることができる。このような有
機分子層を用いることによって、中心波長が５５０ｎｍ
〜６１０ｎｍの範囲内の黄色発光が得られる。発光層１
１３の膜厚は、たとえば０．１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲
内であるが、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内であることが
好ましい。膜厚が０．１ｎｍより薄いと十分な発光効率
が得られず、１００ｎｍより厚いと十分な応答速度が得
られない。１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲であれば、発光効
率および応答速度ともに十分な特性が実現できる。ま
た、分散させる色素分子の体積分率は、１％〜１０％の
範囲内であることが好ましい。０．０１％より小さいと
十分な発光効率が得られず、３０％より大きいと高濃度
による消光によって十分な発光効率が得られない。最適
な体積分率は、色素分子によっても異なるが、上記の色
素分子の場合は、１％〜１０％の範囲であれば十分な発
光効率が得られる。実施例１では、膜厚１０ｎｍのキノ
リノールアルミ（Ａｌｑ3）層中に、体積分率７％のル
ブレン（Ｒｕｂｒｅｎｅ）を分散させて発光層１１３を
作製した。この発光層によって、発光波長５６０ｎｍの
黄色発光が得られた。
ル錯体である８−ｈｙｄｒｏｘｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａ
ｌｕｍｉｎｕｍ（Ａｌｑ3）中に、ルブレン（Ｒｕｂｒ
ｅｎｅ）または４−（ｄｉｃｙａｎｏ ｍｅｔｈｙｌｅ
ｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６−（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙ
ｌ ａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ（Ｄ
ＣＭ）の分子を体積分率０．１％〜１０％の範囲で分散
させた有機分子層を用いることができる。このような有
機分子層を用いることによって、中心波長が５５０ｎｍ
〜６１０ｎｍの範囲内の黄色発光が得られる。発光層１
１３の膜厚は、たとえば０．１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲
内であるが、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内であることが
好ましい。膜厚が０．１ｎｍより薄いと十分な発光効率
が得られず、１００ｎｍより厚いと十分な応答速度が得
られない。１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲であれば、発光効
率および応答速度ともに十分な特性が実現できる。ま
た、分散させる色素分子の体積分率は、１％〜１０％の
範囲内であることが好ましい。０．０１％より小さいと
十分な発光効率が得られず、３０％より大きいと高濃度
による消光によって十分な発光効率が得られない。最適
な体積分率は、色素分子によっても異なるが、上記の色
素分子の場合は、１％〜１０％の範囲であれば十分な発
光効率が得られる。実施例１では、膜厚１０ｎｍのキノ
リノールアルミ（Ａｌｑ3）層中に、体積分率７％のル
ブレン（Ｒｕｂｒｅｎｅ）を分散させて発光層１１３を
作製した。この発光層によって、発光波長５６０ｎｍの
黄色発光が得られた。
【００３６】電子輸送層１１４との電位障壁を小さくす
るために、対向電極１１５には、たとえばリチウムを原
子比率で０．１〜２％の割合で混合したアルミニウムか
らなる電極（膜厚：５０ｎｍ〜３００ｎｍ）を用いるこ
とができる。リチウムを混合したアルミニウムからなる
金属膜の上にさらにアルミニウム膜（膜厚２００ｎｍ〜
５００ｎｍ）を積層した多層膜を陰極として用いる場合
もある。実施例１では、リチウム原子を１原子％混合し
たアルミニウム膜（膜厚：２００ｎｍ）を対向電極５と
して用いた。
るために、対向電極１１５には、たとえばリチウムを原
子比率で０．１〜２％の割合で混合したアルミニウムか
らなる電極（膜厚：５０ｎｍ〜３００ｎｍ）を用いるこ
とができる。リチウムを混合したアルミニウムからなる
金属膜の上にさらにアルミニウム膜（膜厚２００ｎｍ〜
５００ｎｍ）を積層した多層膜を陰極として用いる場合
もある。実施例１では、リチウム原子を１原子％混合し
たアルミニウム膜（膜厚：２００ｎｍ）を対向電極５と
して用いた。
【００３７】以上のように作製した実施例１の有機ＥＬ
素子に１４Ｖの定電圧を印加したところ、輝度５０，０
００ｃｄ／ｍ2の発光が得られた。この有機ＥＬ素子
（電極面積：０．０１ｍｍ2）に、周期１０ｎｓ（周波
数：１００ＭＨｚ）、パルス幅５ｎｓ、５Ｖのパルス電
圧と３Ｖの定電圧とを畳重したパルス電圧を印加した。
印加した電圧を図３に模式的に示す。なお、図３では、
模式的に方形波を示しているが、実際の電圧は方形波で
はなく角が丸まっている。上記電圧を印加した結果、パ
ルス電圧に対応した発光が得られ、１００ＭＨｚ以上の
応答速度が実現可能となった。
素子に１４Ｖの定電圧を印加したところ、輝度５０，０
００ｃｄ／ｍ2の発光が得られた。この有機ＥＬ素子
（電極面積：０．０１ｍｍ2）に、周期１０ｎｓ（周波
数：１００ＭＨｚ）、パルス幅５ｎｓ、５Ｖのパルス電
圧と３Ｖの定電圧とを畳重したパルス電圧を印加した。
印加した電圧を図３に模式的に示す。なお、図３では、
模式的に方形波を示しているが、実際の電圧は方形波で
はなく角が丸まっている。上記電圧を印加した結果、パ
ルス電圧に対応した発光が得られ、１００ＭＨｚ以上の
応答速度が実現可能となった。
【００３８】バイアス電圧を伴わないパルス電圧を印加
したところ、８Ｖのパルス電圧（周波数：１００ＭＨ
ｚ）を印加しても、有機ＥＬ素子がパルス電圧に応答せ
ず１０ＭＨｚ程度のパルス光しか得られなかった。ま
た、この場合には、発光強度も弱かった。さらにパルス
電圧の電圧を増加しても、１０数ＭＨｚのパルス光しか
得られず、１００ＭＨｚのパルス光は得られなかった。
したところ、８Ｖのパルス電圧（周波数：１００ＭＨ
ｚ）を印加しても、有機ＥＬ素子がパルス電圧に応答せ
ず１０ＭＨｚ程度のパルス光しか得られなかった。ま
た、この場合には、発光強度も弱かった。さらにパルス
電圧の電圧を増加しても、１０数ＭＨｚのパルス光しか
得られず、１００ＭＨｚのパルス光は得られなかった。
【００３９】（実施例２）実施例２では、本発明の発光
装置を製造して駆動した他の一例について説明する。実
施例２で作製した発光装置２００を図４に示す。なお、
発光装置２００は、実施例１で作製した発光装置と比較
して有機ＥＬ素子２１０の構成のみが異なるため、重複
する説明は省略する。
装置を製造して駆動した他の一例について説明する。実
施例２で作製した発光装置２００を図４に示す。なお、
発光装置２００は、実施例１で作製した発光装置と比較
して有機ＥＬ素子２１０の構成のみが異なるため、重複
する説明は省略する。
【００４０】以下、発光装置２００の有機ＥＬ素子２１
０の形成方法について説明する。有機ＥＬ素子の有機層
は、実施例１と同様に有機分子線蒸着法によって形成し
た。なお、実施例１で説明した有機層の材料は、実施例
２の有機ＥＬ素子にも適用できる。
０の形成方法について説明する。有機ＥＬ素子の有機層
は、実施例１と同様に有機分子線蒸着法によって形成し
た。なお、実施例１で説明した有機層の材料は、実施例
２の有機ＥＬ素子にも適用できる。
【００４１】まず、基板１０１上に、ＩＴＯからなる透
明電極２１１（膜厚：３００ｎｍ）を電子ビーム蒸着法
によって形成した。次に、α−ＮＰＤからなり正孔輸送
層を兼ねる発光層２１２（膜厚：６０ｎｍ）を形成し
た。
明電極２１１（膜厚：３００ｎｍ）を電子ビーム蒸着法
によって形成した。次に、α−ＮＰＤからなり正孔輸送
層を兼ねる発光層２１２（膜厚：６０ｎｍ）を形成し
た。
【００４２】次に、４，４’−ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏ
ｌ−９−ｙｌ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＣＢＰ）からなる
第１の正孔ブロック層２１３（膜厚５ｎｍ）を形成し
た。さらに、２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉ
ｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎ
ｅ（ＢＣＰ）からなる第２の正孔ブロック層２１４を形
成した。有機ＥＬ素子２１０では、２種類の正孔ブロッ
ク層を設けて発光層２１２に正孔を効果的に閉じ込め、
発光効率の向上を図った。
ｌ−９−ｙｌ）−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＣＢＰ）からなる
第１の正孔ブロック層２１３（膜厚５ｎｍ）を形成し
た。さらに、２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉ
ｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎ
ｅ（ＢＣＰ）からなる第２の正孔ブロック層２１４を形
成した。有機ＥＬ素子２１０では、２種類の正孔ブロッ
ク層を設けて発光層２１２に正孔を効果的に閉じ込め、
発光効率の向上を図った。
【００４３】次に、キノリノールアルミ：８−ｈｙｄｒ
ｏｘｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ（Ａｌ
ｑ3）からなる電子輸送層２１５（膜厚：１５ｎｍ）を
形成した。次に、銀を含むマグネシウム、またはリチウ
ムを１原子％混合したアルミニウムからなる対向電極２
１６（膜厚：２００ｎｍ）を形成した。
ｏｘｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ（Ａｌ
ｑ3）からなる電子輸送層２１５（膜厚：１５ｎｍ）を
形成した。次に、銀を含むマグネシウム、またはリチウ
ムを１原子％混合したアルミニウムからなる対向電極２
１６（膜厚：２００ｎｍ）を形成した。
【００４４】このようにして形成された有機ＥＬ素子２
１０は、約３Ｖの印加電圧で発光が開始し、中心波長が
４３５ｎｍの青色発光が得られた。この有機ＥＬ素子２
１０（電極面積：０．０１ｍｍ2）に、周期１０ｎｓ、
パルス幅５ｎｓ、３Ｖのパルス電圧と３Ｖの定電圧とを
畳重したパルス電圧を印加したところ１００ＭＨｚ以上
の応答速度が実現できた。一方、バイアス電圧を伴わな
いパルス電圧を印加したところ、８Ｖのパルス電圧（周
波数：１００ＭＨｚ）を印加しても、１０ＭＨｚ程度の
パルス光しか得られなかった。また、この場合には発光
強度が弱かった。さらに電圧を増加しても、数１０ＭＨ
ｚのパルス光しか得られず、１００ＭＨｚのパルス光は
得られなかった。
１０は、約３Ｖの印加電圧で発光が開始し、中心波長が
４３５ｎｍの青色発光が得られた。この有機ＥＬ素子２
１０（電極面積：０．０１ｍｍ2）に、周期１０ｎｓ、
パルス幅５ｎｓ、３Ｖのパルス電圧と３Ｖの定電圧とを
畳重したパルス電圧を印加したところ１００ＭＨｚ以上
の応答速度が実現できた。一方、バイアス電圧を伴わな
いパルス電圧を印加したところ、８Ｖのパルス電圧（周
波数：１００ＭＨｚ）を印加しても、１０ＭＨｚ程度の
パルス光しか得られなかった。また、この場合には発光
強度が弱かった。さらに電圧を増加しても、数１０ＭＨ
ｚのパルス光しか得られず、１００ＭＨｚのパルス光は
得られなかった。
【００４５】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、
本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用でき
る。
げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、
本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用でき
る。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の駆動方法
によれば、有機ＥＬ素子を従来よりも高速で駆動するこ
とができる。また、本発明の発光装置によれば、ポリマ
ー基板上に形成できる発光装置であって、簡易な駆動回
路で高速に駆動することができる発光装置が得られる。
従来、低い印加電圧を用いて有機ＥＬ素子で実現された
応答速度は数ＭＨｚ程度であった。これに対し、本発明
によって有機ＥＬ素子を駆動することにより数１００Ｍ
Ｈｚ程度の応答速度が実現できる。
によれば、有機ＥＬ素子を従来よりも高速で駆動するこ
とができる。また、本発明の発光装置によれば、ポリマ
ー基板上に形成できる発光装置であって、簡易な駆動回
路で高速に駆動することができる発光装置が得られる。
従来、低い印加電圧を用いて有機ＥＬ素子で実現された
応答速度は数ＭＨｚ程度であった。これに対し、本発明
によって有機ＥＬ素子を駆動することにより数１００Ｍ
Ｈｚ程度の応答速度が実現できる。
【００４７】本発明によれば、簡易な作製プロセスによ
って作製できる有機ＥＬ素子を光集積回路の光源として
使用できる。有機ＥＬ素子を用いて光集積回路を形成す
ることによって、可撓性を有する光集積回路を実現でき
る。
って作製できる有機ＥＬ素子を光集積回路の光源として
使用できる。有機ＥＬ素子を用いて光集積回路を形成す
ることによって、可撓性を有する光集積回路を実現でき
る。
【００４８】本発明の発光装置は、ＣＰＵや画像処理チ
ップなどの演算処理回路素子、演算処理回路素子を搭載
したボードおよび光ファイバーなどを接続する光インタ
ーコネクション装置の光源として好適である。本発明の
発光装置を用いることによって、ＣＰＵ間、各種処理ボ
ード間および光ファイバー間などを高速に接続し、デー
タ伝送や演算処理をより高速に行うことができる。
ップなどの演算処理回路素子、演算処理回路素子を搭載
したボードおよび光ファイバーなどを接続する光インタ
ーコネクション装置の光源として好適である。本発明の
発光装置を用いることによって、ＣＰＵ間、各種処理ボ
ード間および光ファイバー間などを高速に接続し、デー
タ伝送や演算処理をより高速に行うことができる。
【図１】 有機ＥＬ素子への印加電圧と発光強度との関
係について一例を示す図である。
係について一例を示す図である。
【図２】 本発明の発光装置について一例を示す図であ
る。
る。
【図３】 本発明の駆動方法について印加する電圧の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】 本発明の発光装置について他の一例を示す図
である。
である。
１００、２００ 発光装置
１０１ 基板
１１０、２１０ 有機ＥＬ素子
１１１、２１１ 透明電極
１１２ 正孔輸送層
１１３、２１２ 発光層
１１４、２１５ 電子輸送層
１１５、２１６ 対向電極
１２０ 駆動回路
１２１ バイアス電圧発生手段
１２２ パルス電圧発生手段
１２３ 制御回路
２１３ 第１の正孔ブロック層
２１４ 第２の正孔ブロック層
Claims (5)
- 【請求項１】 有機ＥＬ素子を駆動する方法であって、 バイアス電圧とパルス電圧とを重畳した電圧を前記有機
ＥＬ素子に印加することを特徴とする有機ＥＬ素子の駆
動方法。 - 【請求項２】 前記有機ＥＬ素子が発光を開始する電圧
をＡ（Ｖ）とし、前記バイアス電圧をＢ（Ｖ）とし、前
記パルス電圧をＣ（Ｖ）としたときに、（Ａ−Ｃ）＜Ｂ
＜Ａを満たす請求項１に記載の有機ＥＬ素子の駆動方
法。 - 【請求項３】 前記パルス電圧のパルス幅が１０ｎｓ以
下である請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子の駆動
方法。 - 【請求項４】 有機ＥＬ素子を含む発光装置であって、 バイアス電圧とパルス電圧とが重畳された電圧を前記有
機ＥＬ素子に印加するための電圧印加手段を備えること
を特徴とする発光装置。 - 【請求項５】 前記電圧印加手段は、前記バイアス電圧
を発生させるための安定化された直流電源と、前記パル
ス電圧を発生させるためのパルス電源とを備える発光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002043906A JP2003243157A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 有機ｅｌ素子の駆動方法および有機ｅｌ素子を含む発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002043906A JP2003243157A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 有機ｅｌ素子の駆動方法および有機ｅｌ素子を含む発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003243157A true JP2003243157A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27783509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002043906A Pending JP2003243157A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 有機ｅｌ素子の駆動方法および有機ｅｌ素子を含む発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003243157A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007180277A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 |
| EP1944349A1 (en) | 2007-01-11 | 2008-07-16 | Fujikura, Ltd. | Organic electroluminescence and optical interconnect module |
| EP1978576A2 (en) | 2007-04-03 | 2008-10-08 | Fujikura, Ltd. | Organic light-emitting diode element and optical interconnection module |
| JP2009080983A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 点灯装置、および照明器具 |
| JP2011511458A (ja) * | 2008-01-30 | 2011-04-07 | グローバル・オーエルイーディー・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 二重の正孔ブロック層を有するリン光ｏｌｅｄ |
-
2002
- 2002-02-20 JP JP2002043906A patent/JP2003243157A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007180277A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 |
| EP1944349A1 (en) | 2007-01-11 | 2008-07-16 | Fujikura, Ltd. | Organic electroluminescence and optical interconnect module |
| EP1978576A2 (en) | 2007-04-03 | 2008-10-08 | Fujikura, Ltd. | Organic light-emitting diode element and optical interconnection module |
| JP2009080983A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 点灯装置、および照明器具 |
| US8344651B2 (en) | 2007-09-25 | 2013-01-01 | Panasonic Corporation | Light control apparatus and lighting appliance using the same |
| JP2011511458A (ja) * | 2008-01-30 | 2011-04-07 | グローバル・オーエルイーディー・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 二重の正孔ブロック層を有するリン光ｏｌｅｄ |
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