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ORGANIC SEMICONDUCTOR LASER

Patent code P110006008
File No. QP100249
Posted date Nov 28, 2011
Application number P1999-261286
Publication number P2000-156536A
Patent number P3640578
Date of filing Sep 14, 1999
Date of publication of application Jun 6, 2000
Date of registration Jan 28, 2005
Priority data
  • P1998-260709 (Sep 14, 1998) JP
Inventor
  • (In Japanese)谷口 彬雄
  • (In Japanese)安達 千波矢
  • (In Japanese)小山 俊樹
  • (In Japanese)名川 倫郁
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人九州大学
Title ORGANIC SEMICONDUCTOR LASER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To easily obtain a laser beam without requiring any light source for exciting an organic coloring matter material by allowing hole and electron transport layers to satisfy each specific condition.
SOLUTION: In an organic semiconductor laser, an anode layer 1, a hole transport layer 2, a light-emitting layer 3, an electron transport layer 4, and a cathode layer 5 are laminated in this order, a voltage is applied between the anode layer 1 and the cathode layer 5, thus emitting light being generated by the light-emitting layer 3 from an end. The hole transport layer 2 and the electron transport layer 4 satisfy conditions 1<n1<n2 and 1<n1/n3, respectively (n1, n2, and n3 indicate the refractive index of the light-emitting layer 3 at the wavelength of light being generated by the light-emitting layer 3, that of the hole transport layer 2 at the wavelength of light being generated by the light-emitting layer 3, and that of the electron transport layer 4 at the wavelength of light being generated by the light-emitting layer 3). Further, 0.16<n2×d2×{(n1/n2)2-1}1/2/λ, 0.16<n3×d3×{(n1/n3)2-1}1/2/λ (d2 indicates the thickness of the hole transport layer 2, d3 does the thickness of the electron transport layer 4, and λ does the wavelength of light being emitted from the light-emitting layer 3) are satisfied.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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。



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]。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP1999261286thum.jpg
State of application right Registered
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