有机发光二极管元件及光通信用模块制造技术

本发明专利技术涉及有机发光二极管元件（ＯＬＥＤ元件）。本发明专利技术的ＯＬＥＤ元件至少由阳极、发光层、电子输送层、阴极构成，并且在电子输送层中使用半导体材料。根据本发明专利技术，可以提供提高了响应速度的有机发光二极管元件（ＯＬＥＤ元件），和使用其的光通信用模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用有机发光二极管(OLED)的发光元件，尤其是涉及 提高了响应速度的有机发光二极管元件(以下称OLED元件)和使用该 有机发光二极管元件的光通信用模块。
技术介绍
OLED元件具有在透明的玻璃或者透明的树脂基板的表面层叠有第一 电M (阳极)、有机层、第二电M (阴极)的基#成。0LED元件具 有对比度高、视角宽、可以薄型化的特征，开始应用于显示器等领域。但 是，利用OLED元件的显示器，存在如下的问题，即，由于通常的元件中， 发光部形成于驱动用的晶体管电路上，因而晶体管部分发出的光被吸收或 散射掉，向外部的输出效率恶化。为了解决这个问题，也正在研究在玻璃 ^L上按阴极、有机层、阳极的顺序层叠的被称作顶部发光(Top Emiss ion) 构造的构造。第一电极层(阳极)由IT0 (氧化铟锡)或者是IZ0 (氧化铟锌)为代表 的透明导电材料形成。有机层由空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子 输送层、电子注入层等多层构成。至今为止，很多研究机关在推进0LED元件的研究开发，其发光特性(发 光效率、最大亮度、耗电等)得到了飞跃的提高。例如，对如下事项进行 多种研究开发比以往的荧光材料的发光效率更高的磷光材料、具有低功 函数的阴极材料、发光层的电子和空穴的载流子平衡最优化等。另外，作 为可以实现低成本化的制造方法，不仅采用以往的真空蒸镀，还在研究采 用丝网印刷、凹版印刷、喷墨法等的去真空工艺。另一方面，作为这种0LED元件的新应用，期待着光布线模块用的光源。 光布线模块是将发光元件、受光元件安装在光纤、聚合物光波导两端而成 的构造，利用发光元件将电信号转换成光信号，将此光信号通过光纤、聚合物光波导，向受光元件传送。最后，受光元件将光信号转换成电信号，进行通信o使用了 OLED元件的光布线模块的以往技术，例如，可以列举日本特 开2003-149541号7〉l艮以及日本特开2003-14995号7〉报。如果应用这些以往的技术，则可以利用OLED元件作为用于在光纤、 聚合物光波导中传送光的发光元件。而且，OLED元件采用蒸镀等方法， 可以直接在形成了耐热性不太好的聚合物光波导的J41上形成。因此，没 有必要进行复杂的光轴调整、光波导端面的加工，具有可以简单地将光波 导和OLED元件结合的优点。进而，可以将光波导和OLED元件一体成 形，单块(monolithically)地集成，可以大幅缩短光布线模块的安装工序 从而实现低成本化。试图提高OLED元件的响应速度的以往技术，例如，可以列举日本特开 平5-29080号公报、日本特开2003-243157号公净M^日本特开2002-313553 号公报。在日本特开平5-29080号公报公开的方法中，通过减小0LED元件的静 电容量可以4吏0LED元件的响应速度提高。另外，在日本特开2003-243157 号公报中，施加了将偏压和脉沖电压重叠的电压，从而实现了 100MHz的 响应速度。进而，在日本特开2002-313553号公净艮中，在发光层附近设置 空穴阻挡层和电子注入层提高响应iUL。另外，提高OLED元件的发光效率的以往技术，例如，可以列举日本 特开平11-354283号^S^U^日本特开2000-164363号^S报。在这些以往的 技术中公开了例如，在有机层和阴极的界面设置无机化合物层，或者在阴 极附近的有机化合物层中混入无机化合物的情况。作为这种无机化合物， 优选选自碱金属氧化物、稀土类金属卣化物、碱金属配合物中的至少一种 化合物。另外，作为无机化合物的形态优选形成层状或岛状。形成层状时， 由具有电子注入性能的碱土类金属氧化物、碱氧化物或者碱氟化物构成， 优选膜厚为0.4 ~ 10nm程度的超薄膜。作为这种碱土类金属氧化物，例如， 可以列举BaO，SrO,CaO及它们的混合物BaxSr^ O ((KX〈1)和BaxCa^O ((Xx〈l)等，作为碱氧化物以及碱氟化物可以列举LiF、 LhO、 NaF等。作 为碱土类金属氧化物的形成方法，优选一边采用电阻加热蒸镀法蒸^^土类金属， 一边向真空槽内导入氧使真空度达到1(T3 ~ 10Pa，使氧与碱土类 金属发生反应的同时使其蒸镀的方法，可以采用通过电子束蒸镀法将碱土 类金属氧化物成膜的方法。作为形成碱氧化物的方法可以采用与前逸喊土 类金属氧化物的形成方法相同的方法。作为碱氟化物的形成方法，可列举 电子束蒸镀法或者电阻加热蒸镀法。另外，如日本特开2002-164178号公报及日本特开2003-238534号公 报所记载，也可以通过在电子注入层中含有无机化合物来提高元件特性， 作为这样的无机化合物，优选绝缘体或者半导体。由于电子输i^含有绝 缘体、半导体，可以有效防止漏电，可以提高电子输送性能.作为可以在 电子输送层中含有的绝缘体，优选选自碱金属^^化合物、碱土类金属硫 族化合物、碱金属卣化物及碱土类金属卣化物中的至少 一种金属化合物。如果电子输iH^含有这些碱金复;^化合物等，可以进一步提高电子输送 性能'作为优选的碱金属M化合物，例如，可以列举LUO、 LiO、 Na2S、 Na2Se及NaO，作为优选的碱土类金属^l化合物，例如，可以列举CaO、 BaO、 SrO、 BeO、 BaS及CaSe。另外，作为优选的碱金属齒化物，例如， 可以列举LiF、 NaF、 KF、 LiCl、 KCl及NaCl等。另外，作为优选的碱 土类金属卣化物，例如，可以列举CaFa、 BaF2、 SrF2、 MgF2及BeF2等氟 化物、氟化物以外的闺化物。另外，作为可以在电子输送层中^^有的半导 体，可以列^^有Ba、 Ca、 Sr、 Yb、 Al、 Ga、 In、 Li、 Na、 Cd、 Mg、 Si、 Ta、 Sb及Zn中至少一种元素的氧化物、氮化物或者氮氧化物等的单 独一种或者2种以上的组合。但是，上述的以往技^#在着以下问题。关于提高0LED元件的响应速度，虽然通过4吏用日本特开平5-29080 号乂>净艮、日本特开2003-243157号/>#^1日本特开2002-313553号^^1/> 开的方法，可以提高0LED元件的响应iUL，但是要想作为光布线模块而 实用化，现在还存在着响应速度不足的问题。实际应用上的响应速度以截 止频率计为100MHz以上，但是，据/>知文献中的记载方法，截止频率只 能达到10~20MHz左右。如日本特开平11-354283号公净议日本特开2000-164363号公报所公 开的那样，通过在有机层和阴极界面插入无机化合物层，可提高一些OLED元件的响应速度。但是，由于在电子输送层中使用了有机化合物，有机材料的电子迁移率低，因而限制了 OLED元件响应l变的提高。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供提高了响应速 度的OLED元件和使用其的光通信用模块。
技术实现思路
本专利技术提供一种OLED元件，至少由阳极、发光层、电子输送层、 阴极构成，在上述电子输送层中使用半导体材料。本专利技术的0LED元件中，在前述电子输送层中使用的半导体优选n-VI族化合物半导体。本专利技术的OLED元件中，前述n-VI族化合物半导体优选ZnS。本专利技术的0LED元件中，由前述ZnS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机发光二极管元件，至少由阳极、发光层、电子输送层、阴极构成，其特征在于，在所述电子输送层中使用半导体材料。

【技术特征摘要】
JP 2008-4-1 2008-095314;JP 2007-4-3 2007-0973001. 一种有机发光二极管元件，至少由阳极、发光层、电子输送层、阴极构成，其特征在于，在所述电子输送层中使用半导体材料。2. 如权利要求1所述的有机发光二极管元件，其特征在于，在所述电子输送层中使用的半导体是n-vi族化合物半导体。3. 如权利要求2所述的有机发光二极管元件，其特征在于，所述n-VI族化合物半导体是ZnS。4. 如权利要求3所述的有机发光二极管元件，其特征在于，由所述 ZnS形成的电子输送层的膜厚在10n...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田武司，谷口彬雄，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，国立大学法人信州大学，
类型：发明
国别省市：JP[日本]