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有機半導体レーザ

国内特許コード P110006008
整理番号 QP100249
掲載日 2011年11月28日
出願番号 特願平11-261286
公開番号 特開2000-156536
登録番号 特許第3640578号
出願日 平成11年9月14日(1999.9.14)
公開日 平成12年6月6日(2000.6.6)
登録日 平成17年1月28日(2005.1.28)
優先権データ
  • 特願1998-260709 (1998.9.14) JP
発明者
  • 谷口 彬雄
  • 安達 千波矢
  • 小山 俊樹
  • 名川 倫郁
出願人
  • 学校法人九州大学
発明の名称 有機半導体レーザ
発明の概要 (57)【要約】【課題】 有機色素材料励起用の光源を必要としないで、容易にレーザ光を得ることができる有機色素材料を用いたレーザを提供すること。【解決手段】 陽電極層、正孔輸送層、有機色素材料を含む発光層、電子輸送層、陰電極層がこの順で積層されてなり、陽電極層と陰電極層との間に電圧を印加することにより発光層で発光した光が、その端部から放出されるように構成された有機半導体レーザであって、上記正孔輸送層及び電子輸送層がそれぞれ、一定以上の厚さを有するた有機半導体レーザ。
従来技術、競合技術の概要
ある種の有機色素材料(有機蛍光物質ともいう)を光励起すると、例えば発光波長が、400~550nmといった短波光を得ることができる。この光の波長は、現在用いられている無機半導体レーザで得られる光の波長(一般に、620~800nm)に比べて著しく短い。従って、かかる有機色素材料を用いるレーザは、そのレーザ光が短波長であるという特性を利用して、CD等を高記録密度化し得るなどさまざまな分野への応用が期待される。
【0003】
有機色素材料を用いたレーザとしては、有機色素材料を溶媒に溶かしたもの用いた色素レーザが知られている。また、最近では、ガラスなどの上に薄膜状に形成した有機色素材料をレーザ媒質とし、光共振器に平面導波路を用いた光励起型の有機半導体レーザが研究、報告されている[S.R. Forrest etal.,Nature 389,362(1997)、R.E. Slusher et al.,Appl.Phys.Lett.71,2230(1997)、及びS.R. Forrest et al.,Appl.Phys.Lett.72,144(1998)を参照]。
産業上の利用分野
本発明は、有機色素材料を用いた電流励起型有機半導体レーザに関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】陽電極層、正孔輸送層、有機色素材料を含む発光層、電子輸送層、陰電極層がこの順で積層されてなり、陽電極層と陰電極層との間に電圧を印加することにより発光層で発光した光が、その端部から放出されるように構成された有機半導体レーザであって、上記正孔輸送層及び電子輸送層がそれぞれ下記の条件:
1<n1/n2
1<n1/n3
(上記の各式において、n1は発光層で発光した光の波長における発光層の屈折率、n2は発光層で発光した光の波長における正孔輸送層の屈折率、n3は発光層で発光した光の波長における電子輸送層の屈折率を表す)を満足し、さらに、下記の条件:
【数式1】
(上記の各式において、n1、n2、及びn3は上記の意味と同じ、d2は正孔輸送層の厚み、d3は電子輸送層の厚み、λは発光層で発光した光の波長を表す)を満足することを特徴とする有機半導体レーザ。
【請求項2】上記正孔輸送層及び電子輸送層が、下記の条件:
1.05<n1/n2
1.05<n1/n3
を満足することを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項3】上記正孔輸送層が下記の条件:
1.20<n1/n2
を満たし、かつ下記の条件:
0.23<n2×d2/λ
を満足することを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項4】上記電子輸送層が下記の条件:
1.09<n1/n3
を満たし、かつ下記の条件:
0.37<n3×d3/λ
を満足することを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項5】上記正孔輸送層が、二以上の正孔輸送単位を非共役系スペーサー基を介して連結させてなる正孔輸送材料と電子受容性アクセプタとからなることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項6】上記正孔輸送層が、芳香族環を二個以上含み、主鎖に非共役系スペーサー基を含む化合物と、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、及びアリールアミンとハロゲン化金属またはルイス酸との塩の中から選ばれた少なくとも一種以上からなる電子受容性アクセプタとからなることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項7】上記正孔輸送層が、コ-ポリ[3,3’-ハイドロキシテトラフェニルベンジジン/ヘキサメチレン]カーボネートと、トリス(4-ブロモフェニル)アンモニウムヘキサクロロアンチモネートとからなることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項8】上記正孔輸送層の厚みが、2000nm以下にあることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項9】上記電子輸送層が、オキサジアゾール誘導体からなることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項10】上記電子輸送層の厚みが、2000nm以下にあることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
【請求項11】上記電子輸送層が、導電性高分子と電子供与性ドナーとからなることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体レーザ。
産業区分
  • 固体素子
  • 電子応用機器
  • 電力応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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