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JP4954457B2 - Method for manufacturing light emitting device - Google Patents

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JP4954457B2
JP4954457B2 JP2004276454A JP2004276454A JP4954457B2 JP 4954457 B2 JP4954457 B2 JP 4954457B2 JP 2004276454 A JP2004276454 A JP 2004276454A JP 2004276454 A JP2004276454 A JP 2004276454A JP 4954457 B2 JP4954457 B2 JP 4954457B2
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亮二 野村
康行 荒井
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  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

本発明は、レーザ光を発振することができる電界発光材料を用いた発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device using an electroluminescent material capable of oscillating laser light.

半導体レーザは、他のガスまたは固体レーザと比較してレーザ発振器を飛躍的に小型化、軽量化できるというメリットを有しており、光集積回路において光インターコネクションにより信号の送受を行なうための光源として、光ディスク、光メモリーなどの記録媒体への記録を行なう際の光源として、さらには光ファイバーなどを光導波路として用いる光通信の光源として、様々な分野で実用化されている。そして半導体レーザの発振波長は青色から赤外までと広範囲に及ぶが、一般的に実用化されている半導体レーザは、例えばGaAsレーザ(波長0.84μm)、InAsレーザ(波長3.11μm)、InSbレーザ(波長5.2μm)、GaAlAs(波長0.72μm〜0.9μm)、InGaAsP(波長1.0μm〜1.7μm)のように、その発振波長が赤外領域に存在するものが多い。   A semiconductor laser has a merit that a laser oscillator can be remarkably reduced in size and weight as compared with other gas or solid-state lasers, and is a light source for transmitting and receiving signals by optical interconnection in an optical integrated circuit. As a light source for recording on a recording medium such as an optical disk or an optical memory, and as a light source for optical communication using an optical fiber or the like as an optical waveguide, it has been put to practical use in various fields. The oscillation wavelengths of semiconductor lasers range widely from blue to infrared. Generally, semiconductor lasers that are put into practical use include, for example, GaAs lasers (wavelength 0.84 μm), InAs lasers (wavelength 3.11 μm), and InSb. In many cases, such as a laser (wavelength: 5.2 μm), GaAlAs (wavelength: 0.72 μm to 0.9 μm), and InGaAsP (wavelength: 1.0 μm to 1.7 μm), the oscillation wavelength exists in the infrared region.

近年では、発振波長を可視領域に有する半導体レーザの実用化に関する研究が数多くなされており、その流れから、電場を加えることでルミネッセンス(Electroluminescence)が得られる電界発光材料を用い、レーザ光を発振することができるレーザ発振器(有機半導体レーザ)に注目が集まりつつある。有機半導体レーザは、波長が可視領域に存在するレーザ光を得ることができ、また安価なガラス基板上に作製することができるため、様々な用途が期待される。   In recent years, there have been many studies on the practical application of semiconductor lasers having an oscillation wavelength in the visible region. From this trend, laser light is oscillated using an electroluminescent material that can obtain luminescence by applying an electric field. Attention is being focused on laser oscillators (organic semiconductor lasers) that can be used. Since an organic semiconductor laser can obtain laser light having a wavelength in the visible region and can be manufactured on an inexpensive glass substrate, various uses are expected.

下記特許文献1には、ピーク波長λが510nmである有機半導体レーザに関して記載がされている。
特開2000−156536号公報(第11頁)
The following Patent Document 1 describes an organic semiconductor laser having a peak wavelength λ of 510 nm.
JP 2000-156536 A (page 11)

しかし有機半導体レーザから発振されるレーザ光は、一般的に他のレーザに比べて指向性が低く、拡散しやすい傾向がある。レーザ光の指向性が低くなると、光インターコネクションにおける信号の送受がディスクリネーションにより不安定になり、光集積回路の高集積化が妨げられるという問題が生じ好ましくない。またレーザ光の拡散が著しい場合、レーザ光のエネルギー密度を確保しにくくなる。光源から発振されるレーザ光の強度を高めるか、レーザ光の光源と該所定の領域との距離を縮めるか、いずれか一方の手段を講じることで所望のエネルギー密度を確保することは可能であるが、前者は消費電力が嵩んでしまうというデメリットを有しており、また後者は、該有機半導体レーザの用途が制限されてしまうとうデメリットを有している。   However, laser light oscillated from an organic semiconductor laser generally has a lower directivity than other lasers and tends to diffuse. If the directivity of the laser beam is lowered, signal transmission / reception in the optical interconnection becomes unstable due to disclination, which causes a problem that high integration of the optical integrated circuit is hindered. Further, when the diffusion of the laser beam is significant, it is difficult to ensure the energy density of the laser beam. It is possible to secure a desired energy density by either increasing the intensity of the laser light oscillated from the light source or reducing the distance between the light source of the laser light and the predetermined region. However, the former has a demerit that power consumption increases, and the latter has a demerit that the use of the organic semiconductor laser is limited.

なお光源となる有機半導体レーザに、別途用意した光学系を設置することで、レーザ光の指向性を高めることは可能である。しかし光学系が複雑になるほど、メンテナンス時における光学系の調整や光学系と有機半導体レーザとの位置合わせが煩雑となり、また物理的な衝撃に対する耐性に劣ってしまうという欠点がある。   In addition, it is possible to improve the directivity of laser light by installing a separately prepared optical system in the organic semiconductor laser serving as the light source. However, the more complicated the optical system, the more complicated the adjustment of the optical system at the time of maintenance and the alignment between the optical system and the organic semiconductor laser, and the poorer the resistance to physical impact.

本発明は上述した問題に鑑み、発振されるレーザ光の指向性を高めることができ、なおかつ物理的な衝撃に対する耐性を高めることができる、電界発光材料を用いたレーザ発振器に代表される発光装置の提供を課題とする。   In view of the above-described problems, the present invention can increase the directivity of the oscillated laser light and can increase the resistance to physical shock, and the light emitting device represented by a laser oscillator using an electroluminescent material. The issue is to provide

本発明の発光装置は、誘導放出光を反射するための反射材の一方若しくは両方に曲率を持たせ、なおかつ不安定共振器が形成されるように2つの反射材を向かい合わせることで、より単一モードに近く、指向性の高いレーザ光を得る。当該反射材の曲率中心は、他方の反射材が形成されている側に設けていても良いし、他方の反射材に対して反対側に設けていても良い。なお、反射材が共振器の内部に向かって凹面になっていれば、曲率は正と定義する。同様に、反射材が共振器の内部方向に向かって凸面になっていれば、曲率は負と定義する。   In the light emitting device of the present invention, one or both of the reflectors for reflecting the stimulated emission light have a curvature, and the two reflectors face each other so that an unstable resonator is formed. Laser light that is close to one mode and has high directivity is obtained. The center of curvature of the reflective material may be provided on the side on which the other reflective material is formed, or may be provided on the opposite side to the other reflective material. Note that the curvature is defined as positive if the reflective material is concave toward the inside of the resonator. Similarly, if the reflective material is convex toward the inside of the resonator, the curvature is defined as negative.

具体的に本発明の発光装置は、凸部または凹部を有する第1の反射材と、前記凸部または凹部と重なるように前記第1の反射材上に形成された発光素子と、前記発光素子を間に挟んで前記第1の反射材と重なっている第2の反射材とを有する。また発光素子は第1の電極(陽極)と、第2の電極(陰極)と、該2つの電極間に設けられた発光層とを有しており、本発明では該発光層に含まれる電界発光材料がレーザ媒質として機能する。発光層と陽極の間にホール注入層、ホール輸送層等、発光層と陰極の間に電子注入層、電子輸送層等が設けられていても良い。この場合、発光層を含む、陽極と陰極の間に設けられた全ての層を、電界発光層と呼ぶ。電界発光層を構成する層の中に、無機化合物を含んでいる場合もある。   Specifically, the light emitting device of the present invention includes a first reflective material having a convex portion or a concave portion, a light emitting element formed on the first reflective material so as to overlap the convex portion or the concave portion, and the light emitting element. And a second reflective material overlapping the first reflective material. The light-emitting element has a first electrode (anode), a second electrode (cathode), and a light-emitting layer provided between the two electrodes. In the present invention, an electric field included in the light-emitting layer is included. The light emitting material functions as a laser medium. A hole injection layer, a hole transport layer, and the like may be provided between the light emitting layer and the anode, and an electron injection layer, an electron transport layer, and the like may be provided between the light emitting layer and the cathode. In this case, all layers provided between the anode and the cathode including the light emitting layer are called electroluminescent layers. In some cases, the layer constituting the electroluminescent layer contains an inorganic compound.

なお本発明では、上述したように、発光素子の他に別途2つの反射材を設けていても良いが、発光素子が有する電極の一方または両方を、反射材として用いても良い。或いは、電界発光層に含まれる発光層以外の層、例えばホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等を反射材として用い、発光層において発生した光を反射させ、光共振器を形成しても良い。2つの反射材によって電界発光材料から発せられた光が共振されることで、レーザ光が発振される。   In the present invention, as described above, two reflecting materials may be separately provided in addition to the light emitting element, but one or both of the electrodes of the light emitting element may be used as the reflecting material. Alternatively, a layer other than the light-emitting layer included in the electroluminescent layer, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, or the like is used as a reflective material, and light generated in the light-emitting layer is reflected, and an optical resonator May be formed. Laser light is oscillated by resonating light emitted from the electroluminescent material by the two reflecting materials.

また、本発明の発光装置が有する光共振器は不安定共振器であり、曲率半径rと共振器長Lの長さを調整したり、反射材が有する凹凸の曲率中心の位置を制御することで不安定共振器を形成し、指向性を高めることができる。また、不安定共振器は、高利得であればモード体積(反射鏡面上のスポット径から求められる面積と共振器長との積)を大きくできるので、レーザー出力を大きくすることができる。なお、ここで言う安定・不安定という言葉は、レーザからの出力が安定であるか不安定であるかという意味ではない。   In addition, the optical resonator included in the light emitting device of the present invention is an unstable resonator, and adjusts the radius of curvature r and the length of the resonator L, or controls the position of the center of curvature of the unevenness of the reflector. Therefore, an unstable resonator can be formed and directivity can be improved. In addition, if the unstable resonator has a high gain, the mode volume (the product of the area obtained from the spot diameter on the reflecting mirror surface and the resonator length) can be increased, so that the laser output can be increased. The term “stable / unstable” here does not mean whether the output from the laser is stable or unstable.

なお、単結晶の半導体を用いた半導体レーザは、有機半導体レーザと異なり、反射材として機能する電極に曲面を形成したり、曲面を有する反射材上にレーザ媒質である活性領域を形成したりすることは、作製工程上困難である。またレーザ媒質である活性領域を形成した後に、別途形成された曲面を有する反射材を取り付ける場合、2つの反射材と、活性領域との位置制御を数十nmのオーダーで行なわなくてはならならず、作製工程が煩雑になる。しかし有機半導体レーザの場合、反射材として機能する電極に曲面を形成すること、また曲面を有する反射材上に発光素子を形成することは、半導体レーザに比べて比較的容易である。よって、2つの反射材と、活性領域との数十nmのオーダーでの位置制御を、各層の膜厚によって比較的容易に行なうことが可能である。   Note that, unlike an organic semiconductor laser, a semiconductor laser using a single crystal semiconductor forms a curved surface on an electrode functioning as a reflecting material, or forms an active region that is a laser medium on a reflecting material having a curved surface. This is difficult in the manufacturing process. In addition, when a reflective material having a curved surface formed separately is attached after forming an active region that is a laser medium, position control between the two reflective materials and the active region must be performed on the order of several tens of nanometers. Therefore, the manufacturing process becomes complicated. However, in the case of an organic semiconductor laser, it is relatively easy to form a curved surface on an electrode functioning as a reflective material, and to form a light emitting element on a reflective material having a curved surface, as compared to a semiconductor laser. Therefore, it is possible to relatively easily control the position of the two reflecting materials and the active region on the order of several tens of nanometers depending on the film thickness of each layer.

本発明は上記構成により、単一モードのレーザ光の発振効率を高めることができ、よって光学系を別途設けなくともレーザ光の指向性を高めることができる。そして、光学系を別途設ける場合とは異なり、メンテナンス時における光学系の調整や光学系と有機半導体レーザとの位置合わせ等の煩雑さを回避することができ、レーザ発振器の物理的な衝撃に対する耐性を高めることができる。   According to the above-described configuration, the present invention can increase the oscillation efficiency of single-mode laser light, and thus can improve the directivity of laser light without providing an optical system separately. Unlike the case where an optical system is provided separately, it is possible to avoid the trouble of adjusting the optical system at the time of maintenance and aligning the optical system with the organic semiconductor laser, and tolerating the physical shock of the laser oscillator. Can be increased.

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。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode.

図1を用いて、本発明のレーザ発振器の一形態について説明する。図1(A)は本発明のレーザ発振器の断面図であり、図1(B)は図1(A)に示すレーザ発振器の上面図である。図1(B)のA−A’における断面図が図1(A)に相当する。図1に示す本発明のレーザ発振器は、凸部100を有する基板101と、凸部100と重なるように基板101上に形成された発光素子102とを有する。凸部100は曲面を有しており、該曲面の曲率中心は、基板101の発光素子102とは反対の側に存在している。   An embodiment of the laser oscillator of the present invention will be described with reference to FIG. 1A is a cross-sectional view of the laser oscillator of the present invention, and FIG. 1B is a top view of the laser oscillator shown in FIG. A cross-sectional view taken along A-A ′ in FIG. 1B corresponds to FIG. The laser oscillator of the present invention shown in FIG. 1 includes a substrate 101 having a convex portion 100 and a light emitting element 102 formed on the substrate 101 so as to overlap the convex portion 100. The convex portion 100 has a curved surface, and the center of curvature of the curved surface exists on the side of the substrate 101 opposite to the light emitting element 102.

なお、図1(A)では、基板101上に直接発光素子102を形成している例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。基板101と発光素子102との間に、絶縁膜や光を反射するための膜(反射膜)などの他の膜が、1つまたは複数形成されていても良い。また図1(A)では凸部100を有する基板101を用いているが、平坦な基板上に基板とは異なる膜を用いて凸部を形成していても良い。   Note that FIG. 1A illustrates an example in which the light-emitting element 102 is directly formed over the substrate 101; however, the present invention is not limited to this structure. One or a plurality of other films such as an insulating film and a film for reflecting light (reflection film) may be formed between the substrate 101 and the light emitting element 102. In FIG. 1A, the substrate 101 having the convex portion 100 is used, but the convex portion may be formed using a film different from the substrate over a flat substrate.

図10では、液滴吐出法を用いて平坦な基板1101上に凸部1102を形成している例を示す。1103は液滴吐出装置のノズルを示す。例えば図1の凸部100を、図10に示すように液滴吐出法を用いて形成しても良い。   FIG. 10 shows an example in which a convex portion 1102 is formed on a flat substrate 1101 using a droplet discharge method. Reference numeral 1103 denotes a nozzle of the droplet discharge device. For example, the convex portion 100 of FIG. 1 may be formed using a droplet discharge method as shown in FIG.

基板101として、ガラス、石英、金属、バルク半導体またはプラスチックなどを用いることができる。   As the substrate 101, glass, quartz, metal, bulk semiconductor, plastic, or the like can be used.

また発光素子102は、基板101上に形成された電極103と、電極103上に形成された電界発光層104と、電極103と重なるように電界発光層104上に形成された電極105とを有する。基板101上に形成された電極103は、基板101が有する凸部100によって表面に曲面が形成されており、該曲面の曲率中心は基板101側に存在している。   The light-emitting element 102 includes an electrode 103 formed over the substrate 101, an electroluminescent layer 104 formed over the electrode 103, and an electrode 105 formed over the electroluminescent layer 104 so as to overlap the electrode 103. . The electrode 103 formed on the substrate 101 has a curved surface formed by the convex portion 100 of the substrate 101, and the center of curvature of the curved surface exists on the substrate 101 side.

なお電極103、105は、一方が陽極であり他方は陰極である。図1では電極103を陽極、電極105を陰極とする例を示すが、電極103を陰極、電極105を陽極としても良い。電極103、105間に順方向バイアスの電圧を印加することで、電界発光層104に電流が供給され、電界発光層104を発光させることができる。   One of the electrodes 103 and 105 is an anode and the other is a cathode. Although FIG. 1 shows an example in which the electrode 103 is an anode and the electrode 105 is a cathode, the electrode 103 may be a cathode and the electrode 105 may be an anode. By applying a forward bias voltage between the electrodes 103 and 105, current is supplied to the electroluminescent layer 104, and the electroluminescent layer 104 can emit light.

そして図1に示すレーザ発振器は、発光素子102が有する電極103、105を反射材として用いることで、光共振器が形成されている。電界発光層104から発せられた光は、電極103、105によって共振され、レーザ光として電極105側から発振される。   In the laser oscillator illustrated in FIG. 1, an optical resonator is formed by using the electrodes 103 and 105 included in the light emitting element 102 as a reflecting material. The light emitted from the electroluminescent layer 104 is resonated by the electrodes 103 and 105 and oscillated from the electrode 105 side as laser light.

図2に、図1に示すレーザ発振器において、電極103、105間に順方向バイアスの電圧を印加している様子を示す。電極103、105間に電圧を印加することで、電界発光層104において発生した光が共振される。電極105が平面を有するものと仮定すると、この光共振器は不安定共振器である。よって共振器長に相当する電極103、105間の距離Lと、電極103が有する曲面の焦点距離fは、f<0を満たす。なお焦点距離fの2倍は曲率半径rに相当するので、r<Lを満たすとも言える。共振器長は、発振されるレーザ光の光路の延長線上における、2つの反射材の間隔に相当するものとする。上記構成により、電極105側から発振されるレーザ光のうち、単一モードのレーザ光が得られやすくなり、よって該単一モードのレーザ光の発振効率を高めることができる。破線の矢印で示すように、電極103、105間に電圧を印加することで、電極105側から基板101の反対側に向かってレーザ光が発振される。なお、図示していないが、基板101側に向かってレーザ光が発振されてもよい。   FIG. 2 shows a state in which a forward bias voltage is applied between the electrodes 103 and 105 in the laser oscillator shown in FIG. By applying a voltage between the electrodes 103 and 105, the light generated in the electroluminescent layer 104 is resonated. Assuming that the electrode 105 has a flat surface, this optical resonator is an unstable resonator. Therefore, the distance L between the electrodes 103 and 105 corresponding to the resonator length and the focal length f of the curved surface of the electrode 103 satisfy f <0. Note that since twice the focal length f corresponds to the radius of curvature r, it can be said that r <L. The cavity length is assumed to correspond to the distance between the two reflectors on the extension of the optical path of the oscillated laser beam. With the above structure, single-mode laser light can be easily obtained from laser light oscillated from the electrode 105 side, and thus the oscillation efficiency of the single-mode laser light can be increased. As indicated by the dashed arrow, laser light is oscillated from the electrode 105 side to the opposite side of the substrate 101 by applying a voltage between the electrodes 103 and 105. Although not shown, laser light may be oscillated toward the substrate 101 side.

なお電極105が曲面を有し、該曲面の曲率中心が電極103側に存在する場合、不安定共振器を形成するためには、共振器長Lと、電極103の曲率半径r1(r1<0)、電極105の曲率半径r2(r2>0)は、以下の数1に示す2つの式の少なくとも一方を満たす必要がある。   When the electrode 105 has a curved surface and the center of curvature of the curved surface exists on the electrode 103 side, in order to form an unstable resonator, the resonator length L and the radius of curvature r1 of the electrode 103 (r1 <0). ), The curvature radius r2 (r2> 0) of the electrode 105 needs to satisfy at least one of the following two expressions.

Figure 0004954457
Figure 0004954457

ここで、上記数1を満たす曲率半径r1,r2と、共振器長Lの関係には以下の9つの場合が考えられる。(1)r1<0,r2<0(反射材の両方とも凸部を有し、それぞれの曲率半径r1、r2は共に負である)(2)r1<0,0<r2<L(反射材の一方が凸部を有し、その曲率半径r1は負であり、もう一方の反射材は凹部を有し、その曲率半径r2は共振器長よりも小さくかつ正である)(3)r1<0,r2>L+|r1|(反射材の一方が凸部を有し、その曲率半径r1は負であり、もう一方の反射材は凹部を有し、その曲率半径r2はL+|r1|よりも大きい)(4)0<r1<L,r2<0(反射材の一方が凹部を有し、その曲率半径r1は共振器長Lよりも大きく、もう一方の反射材r2は凸部を有し、その曲率半径は負である)(5)r1>L+|r2|,r2<0(反射材の一方が凹部を有し、その曲率半径r1はL+|r2|より大きく、もう一方の反射材は凸部を有し、その曲率半径r2は負である)(6)0<r1<L,r2>L(反射材の両方とも凹部を有し、一方の曲率半径r1は共振器長Lより小さくかつ正であり、もう一方の曲率半径r2はLより大きい)(7)0<r1<L−r2,0<r2<L/2(反射材の両方とも凹部を有し、一方の曲率半径r1は(共振器長L−もう一方の曲率半径r2)より小さくかつ正であり、r2はL/2より小さいかつ正である)(8)r1>L,0<r2<L(反射材の両方とも凹部を有し、一方の曲率半径r1は共振器長Lより大きく、もう一方の曲率半径r2はLより小さくかつ正である)(9)0<r1<L/2,0<r2<L−r1(反射材の両方とも凹部を有し、一方の曲率半径r1は共振器長Lの半分よりも小さくかつ正であり、もう一方の曲率半径r2は(L−r1)よりも小さくかつ正である)。光共振器に用いる反射材の曲率半径、曲率中心の位置、共振器長を選択することにより、不安定共振器は決定される。   Here, the following nine cases can be considered as the relationship between the curvature radii r1 and r2 satisfying the above equation 1 and the resonator length L. (1) r1 <0, r2 <0 (both reflectors have convex portions, and the respective radii of curvature r1 and r2 are both negative) (2) r1 <0, 0 <r2 <L (reflector (1) has a convex portion, the radius of curvature r1 is negative, and the other reflector has a concave portion, and the radius of curvature r2 is smaller and positive than the resonator length). (3) r1 < 0, r2> L + | r1 | (one of the reflectors has a convex part, the radius of curvature r1 is negative, the other reflector has a concave part, and the radius of curvature r2 is L + | r1 | (4) 0 <r1 <L, r2 <0 (one of the reflectors has a recess, its radius of curvature r1 is larger than the resonator length L, and the other reflector r2 has a projection) (5) r1> L + | r2 |, r2 <0 (one of the reflectors has a recess, and its radius of curvature r1 is L + larger than r2 |, the other reflector has a convex portion, and its radius of curvature r2 is negative) (6) 0 <r1 <L, r2> L (both reflectors have a concave portion, (7) 0 <r1 <L−r2, 0 <r2 <L / 2 (both reflectors) (7) 0 <r1 <L−r2, 0 <r2 <L / 2 Both have a recess, and one radius of curvature r1 is smaller and positive than (resonator length L−the other radius of curvature r2), and r2 is smaller than L / 2 and positive) (8) r1> L , 0 <r2 <L (both reflectors have a recess, one radius of curvature r1 is larger than the resonator length L, and the other radius of curvature r2 is smaller than L and positive) (9) 0 < r1 <L / 2, 0 <r2 <L-r1 (both reflectors have recesses, one radius of curvature r1 is the resonator length The radius of curvature r2 is smaller and positive than half of L, and the other radius of curvature r2 is smaller and positive than (L-r1). The unstable resonator is determined by selecting the radius of curvature of the reflector used in the optical resonator, the position of the center of curvature, and the resonator length.

なお図1、図2では、凸部を有する反射材を用いて、単一モードのレーザ光の発振効率を高める形態について説明したが、凹部を有する反射材を用いても良い。図3を用いて、凹部を有する反射材を用いた、本発明のレーザ発振器の形態について説明する。   Note that although FIGS. 1 and 2 illustrate a mode in which a single-mode laser light oscillation efficiency is increased using a reflective material having a convex portion, a reflective material having a concave portion may be used. The form of the laser oscillator of the present invention using a reflective material having a recess will be described with reference to FIG.

図3は本発明のレーザ発振器の断面図である。図3に示すように本発明のレーザ発振器は、凹部200を有する基板201と、凹部200と重なるように基板201上に形成された発光素子202とを有する。基板201として、ガラス、石英、金属、バルク半導体またはプラスチックなどを用いることができる。   FIG. 3 is a sectional view of the laser oscillator of the present invention. As shown in FIG. 3, the laser oscillator of the present invention includes a substrate 201 having a recess 200 and a light emitting element 202 formed on the substrate 201 so as to overlap the recess 200. As the substrate 201, glass, quartz, metal, bulk semiconductor, plastic, or the like can be used.

なお図3では、基板201上に直接発光素子202を形成している例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。基板201と発光素子202との間に、絶縁膜や光を反射するための膜(反射膜)などの他の膜が、1つまたは複数形成されていても良い。また図3では凹部200を有する基板201を用いているが、平坦な基板上に基板とは異なる膜を用いて凹部を形成していても良い。   Note that FIG. 3 illustrates an example in which the light-emitting element 202 is directly formed over the substrate 201; however, the present invention is not limited to this structure. One or more other films such as an insulating film or a film for reflecting light (reflection film) may be formed between the substrate 201 and the light emitting element 202. In FIG. 3, the substrate 201 having the recess 200 is used, but the recess may be formed on a flat substrate using a film different from the substrate.

そして凹部200は曲面を有しており、該曲面の曲率中心は発光素子202側に存在している。   The concave portion 200 has a curved surface, and the center of curvature of the curved surface exists on the light emitting element 202 side.

また発光素子202は、基板201上に形成された電極203と、電極203上に形成された電界発光層204と、電極203と重なるように電界発光層204上に形成された電極205とを有する。なお電極203、205は、一方が陽極であり他方は陰極である。図3では電極203を陽極、電極205を陰極とする例を示すが、電極203を陰極、電極205を陽極としても良い。電極203、205間に順方向バイアスの電圧を印加することで、電界発光層204に電流が供給され、電界発光層204を発光させることができる。   The light-emitting element 202 includes an electrode 203 formed over the substrate 201, an electroluminescent layer 204 formed over the electrode 203, and an electrode 205 formed over the electroluminescent layer 204 so as to overlap the electrode 203. . One of the electrodes 203 and 205 is an anode and the other is a cathode. Although FIG. 3 shows an example in which the electrode 203 is an anode and the electrode 205 is a cathode, the electrode 203 may be a cathode and the electrode 205 may be an anode. By applying a forward bias voltage between the electrodes 203 and 205, current is supplied to the electroluminescent layer 204, and the electroluminescent layer 204 can emit light.

そして図3に示すレーザ発振器は、図1に示したレーザ発振器と同様に、発光素子202が有する電極203、205によって光共振器が形成されている。電界発光層204から発せられた光は、電極203、205によって共振され、レーザ光として電極205側から発振される。なお、基板201側に向かってレーザ光が発振されてもよい。   In the laser oscillator shown in FIG. 3, an optical resonator is formed by the electrodes 203 and 205 included in the light emitting element 202 in the same manner as the laser oscillator shown in FIG. Light emitted from the electroluminescent layer 204 is resonated by the electrodes 203 and 205, and is oscillated from the electrode 205 side as laser light. Note that laser light may be oscillated toward the substrate 201 side.

電極203、205によって形成される光共振器は不安定共振器である。図3の場合不安定共振器を形成するには、共振器長に相当する電極203、205間の距離Lと、電極203が有する曲面の焦点距離f(f>0)がf>(L+r2)/2を満たすようにする必要がある。   The optical resonator formed by the electrodes 203 and 205 is an unstable resonator. In order to form an unstable resonator in the case of FIG. 3, the distance L between the electrodes 203 and 205 corresponding to the resonator length and the focal length f (f> 0) of the curved surface of the electrode 203 are f> (L + r2). It is necessary to satisfy / 2.

なお電極205が凸部形状の曲面を有し、該曲面の曲率中心が電極203の反対側に存在する場合、不安定共振器を形成するためには、共振器長Lと、電極203の曲率半径r1(r1>0)、及び電極205の曲率半径r2(r2<0)は、上記の数1に示す2つの式の少なくとも一方を満たす必要がある。上記構成により、電極205側から発振されるレーザ光のうち、単一モードのレーザ光が得られやすくなり、よって該単一モードのレーザ光の発振効率を高めることができる。   When the electrode 205 has a convex curved surface and the center of curvature of the curved surface exists on the opposite side of the electrode 203, the resonator length L and the curvature of the electrode 203 are formed in order to form an unstable resonator. The radius r1 (r1> 0) and the radius of curvature r2 (r2 <0) of the electrode 205 need to satisfy at least one of the two expressions shown in the above equation 1. With the above structure, it becomes easier to obtain single-mode laser light among the laser light oscillated from the electrode 205 side, and thus the oscillation efficiency of the single-mode laser light can be increased.

なお図1乃至図3では、発光素子が有する2つの電極を反射材として用いているが、本発明はこの構成に限定されない。発光素子の他に別途2つの反射材を設けていても良いし、発光素子が有する電極の一方を反射材として用い、別途反射材を1つ設けても良い。或いは、電界発光層に含まれる発光層以外の層、例えばホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等を反射材として用い、発光層において発生した光を反射させ、光共振器を形成しても良い。   Note that in FIGS. 1 to 3, the two electrodes included in the light-emitting element are used as the reflective material, but the present invention is not limited to this structure. In addition to the light emitting element, two additional reflecting materials may be provided, or one of the electrodes of the light emitting element may be used as the reflecting material, and one additional reflecting material may be provided. Alternatively, a layer other than the light-emitting layer included in the electroluminescent layer, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, or the like is used as a reflective material, and light generated in the light-emitting layer is reflected, and an optical resonator May be formed.

本実施例では、本発明のレーザ発振器に用いられる発光素子の構成について説明する。   In this example, a structure of a light emitting element used in the laser oscillator of the present invention will be described.

図5に、本発明で用いる発光素子の、素子構造の一形態を示す。図5に示す発光素子は、陽極401と陰極407の間に電界発光層408を挟んだ構造を有している。電界発光層408は、陽極401側から順次積層された、ホール注入層402、ホール輸送層403、発光層404、電子輸送層405、電子注入層406を有している。   FIG. 5 shows one mode of an element structure of a light-emitting element used in the present invention. The light emitting element shown in FIG. 5 has a structure in which an electroluminescent layer 408 is sandwiched between an anode 401 and a cathode 407. The electroluminescent layer 408 includes a hole injection layer 402, a hole transport layer 403, a light emitting layer 404, an electron transport layer 405, and an electron injection layer 406, which are sequentially stacked from the anode 401 side.

なお本発明のレーザ発振器に用いる発光素子は、電界発光層に少なくとも発光層を含んでいれば良い。発光以外の機能を示す層(ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層)は適宜組み合わせることができる。上記各層に用いることのできる材料を、以下に具体的に例示する。ただし、本発明に適用できる材料は、これらに限定されるものではない。   Note that the light-emitting element used in the laser oscillator of the present invention only needs to include at least a light-emitting layer in the electroluminescent layer. Layers having functions other than light emission (a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer) can be appropriately combined. Specific examples of materials that can be used for each of the above layers are given below. However, materials applicable to the present invention are not limited to these.

陽極401としては、仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。陽極401において光を透過させる場合は、透光性の高い材料を用いる。この場合、例えばインジウム−スズ酸化物(ITO)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)、酸化珪素を含むインジウム−スズ酸化物(ITSO)等の透明導電性材料を用いればよい。陽極401を反射材として用いる場合は、光を反射することができる材料を用いる。この場合、例えばTiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag等の1つまたは複数からなる単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いることができる。また、上記光を反射することができる材料の上に、上述した透明導電性材料を積層して、陽極401として用いてもよい。   As the anode 401, a conductive material having a high work function is preferably used. When light is transmitted through the anode 401, a highly light-transmitting material is used. In this case, a transparent conductive material such as indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), or indium-tin oxide containing silicon oxide (ITSO) may be used. When the anode 401 is used as a reflecting material, a material that can reflect light is used. In this case, for example, in addition to a single layer film made of one or more of TiN, ZrN, Ti, W, Ni, Pt, Cr, Ag, etc., a laminate of titanium nitride and a film mainly composed of aluminum, a titanium nitride film For example, a three-layer structure of a film mainly containing aluminum and a titanium nitride film can be used. Alternatively, the above-described transparent conductive material may be stacked over the material that can reflect light, and used as the anode 401.

ホール注入層402に用いることができるホール注入材料としては、イオン化ポテンシャルの比較的小さな材料であって、可視光領域の吸収が小さいものが好ましい。大別すると金属酸化物、低分子系有機化合物、および高分子系有機化合物に分けられる。金属酸化物であれば、例えば、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムなど用いることができる。低分子系有機化合物あれば、例えば、m−MTDATAに代表されるスターバースト型アミン、銅フタロシアニン(略称:Cu−Pc)に代表される金属フタロシアニン、フタロシアニン(略称:H2−Pc)、2,3−ジオキシエチレンチオフェン誘導体などを用いることができる。低分子系有機化合物と上記金属酸化物とを共蒸着させた膜であっても良い。高分子系有機化合物であれば、例えば、ポリアニリン(略称:PAni)、ポリビニルカルバゾール(略称:PVK)、ポリチオフェン誘導体などの高分子を用いることができる。ポリチオフェン誘導体の一つであるポリエチレンジオキシチオフェン(略称:PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(略称:PSS)をドープしたものを用いても良い。   As a hole injection material that can be used for the hole injection layer 402, a material having a relatively small ionization potential and a small absorption in the visible light region is preferable. Broadly divided into metal oxides, low-molecular organic compounds, and high-molecular organic compounds. As the metal oxide, for example, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide, or the like can be used. If it is a low molecular weight organic compound, for example, a starburst amine typified by m-MTDATA, a metal phthalocyanine typified by copper phthalocyanine (abbreviation: Cu-Pc), phthalocyanine (abbreviation: H2-Pc), 2, 3 -A dioxyethylene thiophene derivative etc. can be used. A film in which a low molecular organic compound and the metal oxide are co-evaporated may be used. As a high molecular organic compound, for example, a polymer such as polyaniline (abbreviation: PAni), polyvinyl carbazole (abbreviation: PVK), or a polythiophene derivative can be used. Polyethylene dioxythiophene (abbreviation: PEDOT), which is one of polythiophene derivatives, doped with polystyrene sulfonic acid (abbreviation: PSS) may be used.

ホール輸送層403に用いることができるホール輸送材料としては、ホール輸送性が高く、結晶性が小さい公知の材料を用いることができる。芳香族アミン系(すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの)の化合物が好適であり、例えば、4,4−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(TPD)や、その誘導体である4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)などがある。4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(TDATA)や、MTDATAなどのスターバースト型芳香族アミン化合物も用いることができる。また4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)を用いても良い。また高分子材料としては、良好なホール輸送性を示すポリ(ビニルカルバゾール)などを用いることができる。また、MoOxなどの無機物を用いていても良い。   As a hole transport material that can be used for the hole transport layer 403, a known material that has high hole transportability and low crystallinity can be used. Aromatic amine-based compounds (that is, those having a benzene ring-nitrogen bond) are preferred, for example, 4,4-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] biphenyl (TPD) And 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD) which is a derivative thereof. Starburst aromatic amine compounds such as 4,4 ', 4 "-tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (TDATA) and MTDATA can also be used. Alternatively, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N-carbazolyl) triphenylamine (abbreviation: TCTA) may be used. As the polymer material, poly (vinyl carbazole) or the like showing good hole transportability can be used. Further, an inorganic material such as MoOx may be used.

発光層404には公知の材料を用いることができる。例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[η]−キノリナト)ベリリウム(BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−(4−ヒドロキシ−ビフェニリル)−アルミニウム(BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ)2)などの金属錯体を用いることができる。また、各種蛍光色素(クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、ルブレン、4,4−ジシアノメチレン、1−ピロン誘導体、スチルベン誘導体、各種縮合芳香族化合物など)も用いることができる。白金オクタエチルポルフィリン錯体、トリス(フェニルピリジン)イリジウム錯体、トリス(ベンジリデンアセトナート)フェナントレンユーロピウム錯体などの燐光材料も用いることができる。特に燐光材料は、蛍光材料と比較して励起寿命が長いため、レーザ発振に不可欠な反転分布、すなわち、基底状態にある分子数よりも励起状態にある分子数が多い状態を作り出すことが容易になる。上記材料は、ドーパントとしても、単層膜としても用いることができる。   A known material can be used for the light emitting layer 404. For example, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (Almq3), bis (10-hydroxybenzo [η] -quinolinato) beryllium (BeBq2), bis (2-methyl) -8-quinolinolato)-(4-hydroxy-biphenylyl) -aluminum (BAlq), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (Zn (BOX) 2), bis [2- (2 Metal complexes such as -hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (Zn (BTZ) 2) can be used. Various fluorescent dyes (coumarin derivatives, quinacridone derivatives, rubrene, 4,4-dicyanomethylene, 1-pyrone derivatives, stilbene derivatives, various condensed aromatic compounds, etc.) can also be used. Phosphorescent materials such as platinum octaethylporphyrin complex, tris (phenylpyridine) iridium complex, tris (benzylideneacetonato) phenanthrene europium complex can also be used. In particular, phosphorescent materials have a longer excitation lifetime than fluorescent materials, so it is easy to create an inversion distribution that is essential for laser oscillation, that is, a state in which the number of molecules in the excited state is larger than the number of molecules in the ground state. Become. The above materials can be used both as a dopant and as a single layer film.

また、発光層404に用いるホスト材料としては、上述した例に代表されるホール輸送材料や電子輸送材料を用いることができる。また、4,4’−N,N’−ジカルバゾリルビフェニル(略称:CBP)などのバイポーラ性の材料も用いることができる。   As a host material used for the light-emitting layer 404, a hole transport material or an electron transport material typified by the above example can be used. Alternatively, a bipolar material such as 4,4′-N, N′-dicarbazolylbiphenyl (abbreviation: CBP) can be used.

電子輸送層405に用いることができる電子輸送材料としては、Alq3に代表されるような、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体やその混合配位子錯体などを用いることができる。具体的には、Alq3、Almq3、BeBq2、BAlq、Zn(BOX)2、Zn(BTZ)2などの金属錯体が挙げられる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(OXD−7)などのオキサジアゾール誘導体、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(p−EtTAZ)などのトリアゾール誘導体、TPBIのようなイミダゾール誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)、バソキュプロイン(BCP)などのフェナントロリン誘導体を用いることができる。   As an electron transporting material that can be used for the electron transporting layer 405, a metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton represented by Alq3, a mixed ligand complex thereof, or the like can be used. Specifically, metal complexes such as Alq 3, Almq 3, BeBq 2, BAlq, Zn (BOX) 2, and Zn (BTZ) 2 can be mentioned. In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (PBD), 1,3-bis [5- (p Oxadiazole derivatives such as -tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5 -(4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2, Triazole derivatives such as 4-triazole (p-EtTAZ), imidazole derivatives such as TPBI, phenanthroyl such as bathophenanthroline (BPhen) and bathocuproin (BCP) It can be used derivatives.

電子注入層に用いることができる電子注入材料としては、上述した電子輸送材料を用いることができる。その他に、LiF、CsFなどのアルカリ金属ハロゲン化物や、CaF2のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Li2Oなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセトネート(略称:Li(acac)や8−キノリノラト−リチウム(略称:Liq)などのアルカリ金属錯体も有効である。   As the electron injecting material that can be used for the electron injecting layer, the above-described electron transporting material can be used. In addition, an ultra-thin film of an insulator such as an alkali metal halide such as LiF or CsF, an alkaline earth halide such as CaF2, or an alkali metal oxide such as Li2O is often used. In addition, alkali metal complexes such as lithium acetylacetonate (abbreviation: Li (acac) and 8-quinolinolato-lithium (abbreviation: Liq) are also effective.

また陰極407は、通常の発光素子で用いられるような仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg:Ag、Al:Liなど)の他、YbやEr等の希土類金属を用いて形成することもできる。また、LiF、CsF、CaF2、Li2O等の電子注入層を用いる場合は、アルミニウム等の通常の導電性薄膜を用いることができる。また、陰極407において光を透過させる場合は、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属を含む超薄膜と、透明導電膜(ITO、ITSO、IZO、ZnO等)との積層構造を用いればよい。あるいは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と電子輸送材料を共蒸着した電子注入層を形成し、その上に透明導電膜(ITO、ITSO、IZO、ZnO等)を積層してもよい。   For the cathode 407, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a low work function as used in a normal light emitting element can be used. Specifically, in addition to alkaline metals such as Li and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca and Sr, and alloys containing these (Mg: Ag, Al: Li, etc.), rare earths such as Yb and Er It can also be formed using a metal. When an electron injection layer such as LiF, CsF, CaF2, or Li2O is used, a normal conductive thin film such as aluminum can be used. When light is transmitted through the cathode 407, an ultrathin film containing an alkali metal such as Li or Cs and an alkaline earth metal such as Mg, Ca, or Sr, and a transparent conductive film (ITO, ITSO, IZO, ZnO, or the like) ) And a stacked structure may be used. Alternatively, an electron injection layer in which an alkali metal or an alkaline earth metal and an electron transport material are co-evaporated may be formed, and a transparent conductive film (ITO, ITSO, IZO, ZnO, or the like) may be stacked thereon.

光共振器は、2つの反射材のうち、一方は反射率をできる限り高くし、他方はある程度の透過率を持たせることで、透過率の高い方の反射材から、レーザ光を発振させることができる。例えば陽極401と陰極407をレーザ光が発振される側の反射材として用いる場合、透過率が5〜70%程度となるように、材料あるいは膜厚を選択する。また、反射材を別途形成する場合は、陽極401または陰極407において光を透過させる材料を選択する。   The optical resonator allows laser light to oscillate from the reflective material having the higher transmittance by setting one of the two reflecting materials to have as high a reflectance as possible and the other having a certain degree of transmittance. Can do. For example, when the anode 401 and the cathode 407 are used as reflecting materials on the laser light oscillation side, the material or film thickness is selected so that the transmittance is about 5 to 70%. In the case where a reflective material is separately formed, a material that transmits light in the anode 401 or the cathode 407 is selected.

また反射材の間隔は、共振させたい波長λの半分の整数倍にする。そして、反射材において反射する光と、新たに発せられる光の位相とが一致するように、発光素子の積層構造を設計する。   The interval between the reflectors is set to an integral multiple of half the wavelength λ to be resonated. And the laminated structure of a light emitting element is designed so that the light reflected in a reflecting material and the phase of the newly emitted light may correspond.

なお、以上で述べた本発明の発光素子を作製するにあたっては、発光素子中の各層の積層法を限定されるものではない。積層が可能ならば、真空蒸着法やスピンコート法、インクジェット法、ディップコート法など、どの様な手法を選んでも良いものとする。   Note that in manufacturing the light-emitting element of the present invention described above, the stacking method of each layer in the light-emitting element is not limited. As long as lamination is possible, any method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, an ink jet method, or a dip coating method may be selected.

本実施例では、複数の発光素子を用いた、本発明のレーザ発振器の一形態について説明する。   In this example, one mode of a laser oscillator of the present invention using a plurality of light emitting elements will be described.

図6(A)に、発光素子の陽極を作製した時点における、本実施例のレーザ発振器の上面図を示す。また図6(B)に、図6(A)のA−A’における断面図を示す。本実施例のレーザ発振器は、複数の凸部600を有する基板601上に、複数の凸部600と重なるように反射膜602が形成されている。反射膜602は、発光素子から発せられた光を反射することができ、なおかつ絶縁性を有する材料を用いることができる。例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸化チタンなどの屈折率の異なる絶縁膜を交互に積層した膜を用いても良い。   FIG. 6A shows a top view of the laser oscillator of this example at the time when the anode of the light emitting element is manufactured. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. In the laser oscillator of this embodiment, a reflective film 602 is formed on a substrate 601 having a plurality of protrusions 600 so as to overlap the plurality of protrusions 600. The reflective film 602 can reflect light emitted from the light-emitting element and can be formed using an insulating material. For example, a film in which insulating films having different refractive indexes such as silicon oxide, silicon nitride, and titanium oxide are alternately stacked may be used.

また陽極603が、反射膜602上に、複数の凸部600と重なるように形成されている。陽極603は透光性を有する材料で形成されている。なお図6では陽極603に透光性をもたせ、反射膜602を反射材として用いているが、本実施例はこの形態に限定されない。反射膜602を設けずに、光を反射する材料で陽極603を形成するようにしても良い。   An anode 603 is formed on the reflective film 602 so as to overlap the plurality of convex portions 600. The anode 603 is formed using a light-transmitting material. In FIG. 6, the anode 603 has translucency and the reflective film 602 is used as a reflective material, but this embodiment is not limited to this mode. The anode 603 may be formed of a material that reflects light without providing the reflective film 602.

次に、図7(A)に発光素子が完成した時点における、本実施例のレーザ発振器の上面図を示す。また図7(B)に、図7(A)のA−A’における断面図を示す。図7では、複数の凸部600と重なるように、陽極603上に、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色に対応する電界発光層604a〜604cが形成されている。なお図7(A)では、電界発光層604a〜604cが分離して形成されているが、互いに一部重なるように形成されていても良い。また電界発光層604a〜604c上に、複数の凸部600と重なるように、陰極605が形成されている。   Next, FIG. 7A shows a top view of the laser oscillator of this example at the time when the light emitting element is completed. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. In FIG. 7, electroluminescent layers 604 a to 604 c corresponding to three colors of red (R), green (G), and blue (B) are formed on the anode 603 so as to overlap with the plurality of convex portions 600. . In FIG. 7A, the electroluminescent layers 604a to 604c are formed separately, but may be formed so as to partially overlap each other. In addition, a cathode 605 is formed on the electroluminescent layers 604a to 604c so as to overlap the plurality of convex portions 600.

本実施例では、任意の陰極605は、全ての各陽極603と一部分重なっている。該重なっている部分は発光素子606に相当し、各発光素子606は凸部600に位置している。そして、陰極605の透過率を5〜70%程度にし、電界発光層604a〜604cにおいて発生した光が、反射材として機能する反射膜602と陰極605間において共振し、陰極605側から発振されるようにする。また反射膜602と陰極605によって形成される光共振器は不安定共振器とすることで、陰極605側から発振されたレーザ光の指向性を高める。そして本実施例のレーザ発振器は、パッシブマトリクスの発光装置と同様に、陽極603と陰極605に印加する電圧を制御することで、選択した発光素子606を用いてレーザ光を発振させることができる。   In this embodiment, an arbitrary cathode 605 partially overlaps all the anodes 603. The overlapping portion corresponds to the light emitting element 606, and each light emitting element 606 is located on the convex portion 600. Then, the transmittance of the cathode 605 is set to about 5 to 70%, and the light generated in the electroluminescent layers 604a to 604c resonates between the reflective film 602 functioning as a reflector and the cathode 605, and is oscillated from the cathode 605 side. Like that. The optical resonator formed by the reflective film 602 and the cathode 605 is an unstable resonator, so that the directivity of the laser light oscillated from the cathode 605 side is improved. The laser oscillator of this embodiment can oscillate laser light by using the selected light emitting element 606 by controlling the voltage applied to the anode 603 and the cathode 605 as in the passive matrix light emitting device.

また本実施例では、陽極603と陰極605を入れ替えてもよい。ただしこの場合、陽極603は反射材として機能するので、光を反射させることができる材料で形成する。   In this embodiment, the anode 603 and the cathode 605 may be interchanged. However, in this case, since the anode 603 functions as a reflecting material, it is formed of a material that can reflect light.

なお本実施例では、凸部を有する反射材を用いて単一モードのレーザ光の発振効率を高める形態について説明したが、凹部を有する反射材を用いても良い。また本実施例では、基板601が凹凸を有する形態について説明したが、平坦な基板上に、基板とは異なる膜を用いて凹凸を形成するようにしても良い。なお、本実施例のレーザ発振器(発光装置)を表示装置として用いてもよい。また、各発光素子に駆動素子を設けることにより、本実施例のレーザ発振器をアクティブマトリクス表示装置としてもよい。本実施例のレーザ発振器を設けた表示装置にはプロジェクター等が含まれる。   In this embodiment, the mode of increasing the oscillation efficiency of single-mode laser light using a reflective material having a convex portion has been described. However, a reflective material having a concave portion may be used. In this embodiment, the embodiment in which the substrate 601 has unevenness is described. However, the unevenness may be formed on a flat substrate by using a film different from the substrate. Note that the laser oscillator (light emitting device) of this embodiment may be used as a display device. Further, by providing a driving element for each light emitting element, the laser oscillator of this embodiment may be an active matrix display device. The display device provided with the laser oscillator of this embodiment includes a projector and the like.

また本実施例では、R、G、Bに対応する電界発光層を設けているが、モノクロの表示を行なう場合、電界発光層は1つでよい。   In this embodiment, electroluminescent layers corresponding to R, G, and B are provided. However, when performing monochrome display, only one electroluminescent layer is required.

本実施例は、実施例1と組み合わせて実施することが可能である。   This embodiment can be implemented in combination with the first embodiment.

本実施例では、図1に示すレーザ発振器において、基板と発光素子との間に、光を反射させることができる反射膜を形成する形態について説明する。   In this embodiment, a mode in which a reflection film capable of reflecting light is formed between a substrate and a light emitting element in the laser oscillator shown in FIG.

図4(A)に、本実施例のレーザ発振器の断面図を示す。図4(A)に示すように本実施例のレーザ発振器は、凸部800を有する基板801上に、凸部800と重なるように反射膜802が形成されている。反射膜802は光を反射することができる材料で形成することができ、例えば、Al、Ag、Ti、W、Pt、Crなどの金属元素を1つまたは複数含んでいる材料を用い、蒸着法で形成することができる。なお反射膜は上記材料に限定されず、光を反射することができる膜であればよい。例えば反射膜として、酸化珪素、窒化珪素、酸化チタンなどの屈折率の異なる絶縁膜を交互に積層した膜を用いても良い。   FIG. 4A shows a cross-sectional view of the laser oscillator of this embodiment. As shown in FIG. 4A, in the laser oscillator of this embodiment, a reflective film 802 is formed on a substrate 801 having a convex portion 800 so as to overlap the convex portion 800. The reflective film 802 can be formed of a material that can reflect light. For example, a material including one or more metal elements such as Al, Ag, Ti, W, Pt, and Cr is used, and an evaporation method is used. Can be formed. Note that the reflective film is not limited to the above materials, and may be any film that can reflect light. For example, a film in which insulating films having different refractive indexes such as silicon oxide, silicon nitride, and titanium oxide are alternately stacked may be used as the reflective film.

また凸部800と重なるように、反射膜802上に発光素子803が形成されている。発光素子803は、反射膜802上に形成された電極804と、電極804上に形成された電界発光層805と、電極804と重なるように電界発光層805上に形成された電極806とを有する。   Further, a light emitting element 803 is formed on the reflective film 802 so as to overlap the convex portion 800. The light-emitting element 803 includes an electrode 804 formed over the reflective film 802, an electroluminescent layer 805 formed over the electrode 804, and an electrode 806 formed over the electroluminescent layer 805 so as to overlap the electrode 804. .

基板801は凸部800において曲面を有しており、該曲面の曲率中心は、基板801上の発光素子803の反対側に存在している。   The substrate 801 has a curved surface at the convex portion 800, and the center of curvature of the curved surface exists on the opposite side of the light emitting element 803 on the substrate 801.

電極804、806は、一方が陽極であり他方は陰極である。図4では電極804を陽極、電極806を陰極とする例を示すが、電極804を陰極、電極806を陽極としても良い。電極804、806間に順方向バイアスの電圧を印加することで、電界発光層805に電流が供給され、電界発光層805を発光させることができる。図4(A)では、電極804は透光性を有しており、反射膜802と電極806とが反射材として機能する。よって、電界発光層805から発せられた光は、電極804、806によって共振され、レーザ光として電極806側から発振される。なお、基板801側に向かってレーザ光が発振されてもよい。   One of the electrodes 804 and 806 is an anode and the other is a cathode. Although FIG. 4 shows an example in which the electrode 804 is an anode and the electrode 806 is a cathode, the electrode 804 may be a cathode and the electrode 806 may be an anode. By applying a forward bias voltage between the electrodes 804 and 806, current is supplied to the electroluminescent layer 805, and the electroluminescent layer 805 can emit light. In FIG. 4A, the electrode 804 has a light-transmitting property, and the reflective film 802 and the electrode 806 function as a reflective material. Therefore, light emitted from the electroluminescent layer 805 is resonated by the electrodes 804 and 806 and oscillated from the electrode 806 side as laser light. Note that laser light may be oscillated toward the substrate 801 side.

図4(B)に、本実施例のレーザ発振器の断面図を示す。図4(B)に示すように本実施例のレーザ発振器は、平坦な基板811上に、凸部810を有する反射膜812が形成されている。反射膜812は光を反射することができる材料で形成することができ、例えば、Al、Ag、Ti、W、Pt、Crなどの金属元素を1つまたは複数含んでいる材料を用いることができる。なお反射膜は上記材料に限定されず、光を反射することができる膜であればよい。   FIG. 4B shows a cross-sectional view of the laser oscillator of this example. As shown in FIG. 4B, in the laser oscillator of this embodiment, a reflective film 812 having a convex portion 810 is formed on a flat substrate 811. The reflective film 812 can be formed using a material that can reflect light. For example, a material containing one or more metal elements such as Al, Ag, Ti, W, Pt, and Cr can be used. . Note that the reflective film is not limited to the above materials, and may be any film that can reflect light.

また凸部810と重なるように、反射膜812上に発光素子813が形成されている。発光素子813は、反射膜812上に形成された電極814と、電極814上に形成された電界発光層815と、電極814と重なるように電界発光層815上に形成された電極816とを有する。   Further, a light emitting element 813 is formed on the reflective film 812 so as to overlap the convex portion 810. The light-emitting element 813 includes an electrode 814 formed over the reflective film 812, an electroluminescent layer 815 formed over the electrode 814, and an electrode 816 formed over the electroluminescent layer 815 so as to overlap the electrode 814. .

反射膜812は凸部810において曲面を有しており、該曲面の曲率中心は、反射膜812上の発光素子813の反対側に存在している。   The reflective film 812 has a curved surface at the convex portion 810, and the center of curvature of the curved surface exists on the opposite side of the light emitting element 813 on the reflective film 812.

電極814、816は、一方が陽極であり他方は陰極である。図4では電極814を陽極、電極816を陰極とする例を示すが、電極814を陰極、電極816を陽極としても良い。電極814、816間に順方向バイアスの電圧を印加することで、電界発光層815に電流が供給され、電界発光層815を発光させることができる。図4(B)では、電極814は透光性を有しており、反射膜812と電極816とが反射材として機能する。よって、電界発光層815から発せられた光は、電極814、816によって共振され、レーザ光として電極816側から発振される。なお、基板811側に向かってレーザ光が発振されてもよい。   One of the electrodes 814 and 816 is an anode and the other is a cathode. Although FIG. 4 shows an example in which the electrode 814 is an anode and the electrode 816 is a cathode, the electrode 814 may be a cathode and the electrode 816 may be an anode. By applying a forward bias voltage between the electrodes 814 and 816, current is supplied to the electroluminescent layer 815, and the electroluminescent layer 815 can emit light. In FIG. 4B, the electrode 814 has a light-transmitting property, and the reflective film 812 and the electrode 816 function as a reflective material. Therefore, light emitted from the electroluminescent layer 815 is resonated by the electrodes 814 and 816 and oscillated from the electrode 816 side as laser light. Note that laser light may be oscillated toward the substrate 811 side.

本実施例は、実施例1または2と組み合わせて実施することが可能である。   This embodiment can be implemented in combination with Embodiment 1 or 2.

本実施例では、図8に示すレーザ発振器において、凸部を有する膜を形成する一形態について説明する。   In this embodiment, a mode of forming a film having a convex portion in the laser oscillator shown in FIG. 8 will be described.

図8は本実施例のレーザ発振器の断面図である。図8に示すように本実施例のレーザ発振器は、凹部820を有する基板821と、凹部820と重なるように基板821上に形成された発光素子822とを有する。基板821として、ガラス、石英、金属、バルク半導体またはプラスチックなどを用いることができる。   FIG. 8 is a sectional view of the laser oscillator of this embodiment. As shown in FIG. 8, the laser oscillator of this embodiment includes a substrate 821 having a recess 820 and a light emitting element 822 formed on the substrate 821 so as to overlap the recess 820. As the substrate 821, glass, quartz, metal, bulk semiconductor, plastic, or the like can be used.

なお図8では、基板821上に直接発光素子822を形成している例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。基板821と発光素子822との間に、絶縁膜や光を反射するための膜(反射膜)などの他の膜が、1つまたは複数形成されていても良い。また図8では凹部820を有する基板821を用いているが、平坦な基板上に基板とは異なる膜を用いて凹部を形成していても良い。   Note that FIG. 8 illustrates an example in which the light-emitting element 822 is directly formed over the substrate 821, but the present invention is not limited to this structure. One or more other films such as an insulating film or a film for reflecting light (reflection film) may be formed between the substrate 821 and the light-emitting element 822. In FIG. 8, the substrate 821 having the recess 820 is used, but the recess may be formed using a film different from the substrate over a flat substrate.

そして凹部820は曲面を有しており、該曲面の曲率中心は発光素子822側に存在している。   The concave portion 820 has a curved surface, and the center of curvature of the curved surface exists on the light emitting element 822 side.

また発光素子822は、基板821上に形成された電極823と、電極823上に形成された電界発光層824と、電極823と重なるように電界発光層824上に形成された電極825とを有する。なお電極823、825は、一方が陽極であり他方は陰極である。図8では電極823を陽極、電極825を陰極とする例を示すが、電極823を陰極、電極825を陽極としても良い。電極823、825間に順方向バイアスの電圧を印加することで、電界発光層824に電流が供給され、電界発光層824を発光させることができる。   The light-emitting element 822 includes an electrode 823 formed over the substrate 821, an electroluminescent layer 824 formed over the electrode 823, and an electrode 825 formed over the electroluminescent layer 824 so as to overlap the electrode 823. . Note that one of the electrodes 823 and 825 is an anode and the other is a cathode. Although FIG. 8 shows an example in which the electrode 823 is an anode and the electrode 825 is a cathode, the electrode 823 may be a cathode and the electrode 825 may be an anode. By applying a forward bias voltage between the electrodes 823 and 825, a current is supplied to the electroluminescent layer 824, so that the electroluminescent layer 824 can emit light.

また図8では、発光素子822を覆うように、凸部826を有する層(以下、凸部層とする)827が形成されている。凸部826は発光素子822と重なるように形成する。なお凸部層827は、単層で形成されていても良いし、複数の層で形成されていても良い。いずれにせよ、凸部層827は透光性を有する。   In FIG. 8, a layer having a convex portion 826 (hereinafter referred to as a convex layer) 827 is formed so as to cover the light emitting element 822. The convex portion 826 is formed so as to overlap with the light emitting element 822. Note that the convex layer 827 may be formed of a single layer or a plurality of layers. In any case, the convex layer 827 has translucency.

そして図8に示すレーザ発振器は、図3に示したレーザ発振器と同様に、発光素子822が有する電極823、825によって光共振器が形成されている。電界発光層824から発せられた光は、電極823、825によって共振され、レーザ光として電極825側から発振される。   In the laser oscillator shown in FIG. 8, an optical resonator is formed by electrodes 823 and 825 included in the light-emitting element 822, similarly to the laser oscillator shown in FIG. Light emitted from the electroluminescent layer 824 is resonated by the electrodes 823 and 825, and is oscillated from the electrode 825 side as laser light.

なお電極823、825によって形成される光共振器は不安定共振器である。よって、発振されるレーザ光は安定共振器に比べて単一モードのレーザ光が得られやすくなり、指向性が高まると考えられる。そして本実施例では、凸部層827が有する凸部826においてレーザ光が屈折されるので、発散角を抑えることができ、よりレーザ光の指向性を高めることができる。なお、発散角を抑えるためには、凸部826に照射されるレーザ光の発散角に合わせて凸部826の焦点距離を光学設計すれば良い。   Note that the optical resonator formed by the electrodes 823 and 825 is an unstable resonator. Therefore, it is considered that the oscillated laser light is easier to obtain single-mode laser light than the stable resonator, and the directivity is enhanced. In this embodiment, since the laser light is refracted at the convex portion 826 included in the convex layer 827, the divergence angle can be suppressed and the directivity of the laser light can be further increased. In order to suppress the divergence angle, the focal length of the convex portion 826 may be optically designed in accordance with the divergence angle of the laser light applied to the convex portion 826.

なお図8では、発光素子が有する2つの電極を反射材として用いているが、本発明はこの構成に限定されない。発光素子の他に別途2つの反射材を設けていても良いし、発光素子が有する電極の一方を反射材として用い、別途反射材を1つ設けても良い。或いは、電界発光層に含まれる発光層以外の層、例えばホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等を反射材として用い、発光層において発生した光を反射させ、光共振器を形成しても良い。   Note that in FIG. 8, the two electrodes of the light-emitting element are used as the reflective material, but the present invention is not limited to this structure. In addition to the light emitting element, two additional reflecting materials may be provided, or one of the electrodes of the light emitting element may be used as the reflecting material, and one additional reflecting material may be provided. Alternatively, a layer other than the light-emitting layer included in the electroluminescent layer, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, or the like is used as a reflective material, and light generated in the light-emitting layer is reflected, and an optical resonator May be formed.

本実施例は、実施例1乃至3と適宜組み合わせて実施することが可能である。なお、本発明のレーザ発振器を表示装置として用いてもよい。レーザ発振器を設けた表示装置にはプロジェクターや、レーザ発振器をバックライトとして用いたLCD(Liquid Crystal Display)等が含まれる。特に、FS−LCDの場合には実施例2に示したR,G,Bの発光素子を用いてもよい。FS−LCD(Field Sequential LCD)の例として、US2003/0058210に開示された構造を用いてもよい。   This embodiment can be implemented in combination with Embodiments 1 to 3 as appropriate. Note that the laser oscillator of the present invention may be used as a display device. The display device provided with the laser oscillator includes a projector, an LCD (Liquid Crystal Display) using the laser oscillator as a backlight, and the like. In particular, in the case of an FS-LCD, the R, G, and B light emitting elements shown in the second embodiment may be used. As an example of an FS-LCD (Field Sequential LCD), a structure disclosed in US2003 / 0058210 may be used.

本実施例では、凸部の作製方法の一例について説明する。   In this example, an example of a method for manufacturing a convex portion will be described.

まず、図9(A)に示すように、後に凸部が形成される基板1001上に、加熱により溶融させることができる樹脂1002を形成する。樹脂1002は、島状にパターニングしておく。基板1001には、ガラス、石英、金属、バルク半導体またはプラスチックなどを用いることができる。   First, as shown in FIG. 9A, a resin 1002 that can be melted by heating is formed over a substrate 1001 on which convex portions are to be formed later. The resin 1002 is patterned in an island shape. For the substrate 1001, glass, quartz, metal, bulk semiconductor, plastic, or the like can be used.

次に図9(B)に示すように、島状にパターニングされた樹脂1002を、その端部に曲面が形成されるように、加熱により溶融する。溶融することで形成された曲面を有する樹脂を1003に示す。   Next, as shown in FIG. 9B, the resin 1002 patterned in an island shape is melted by heating so that a curved surface is formed at the end. A resin 1003 having a curved surface formed by melting is shown.

そして図9(C)に示すように、樹脂1003をマスクとして、基板1001をドライエッチングする。ドライエッチングは、基板1001の材料に合わせて、最適なエッチングガスを用いる。例えば、基板1001としてガラスを用いる場合、エッチングガスとしてCF4、CHF3、Cl2などのフッ素系、塩素系のエッチングガスを用いることができる。ドライエッチングにより、図9(C)に示すように樹脂1003も共にエッチングされる。よって最終的に図9(D)に示すように、曲面を有する樹脂1003の形状に合わせて、基板1001に凸部1004を形成することができる。   Then, as shown in FIG. 9C, the substrate 1001 is dry-etched using the resin 1003 as a mask. In dry etching, an optimum etching gas is used in accordance with the material of the substrate 1001. For example, when glass is used as the substrate 1001, a fluorine-based or chlorine-based etching gas such as CF4, CHF3, or Cl2 can be used as an etching gas. By dry etching, the resin 1003 is also etched together as shown in FIG. Accordingly, finally, as illustrated in FIG. 9D, the convex portion 1004 can be formed on the substrate 1001 in accordance with the shape of the resin 1003 having a curved surface.

次に図9(E)に示すように、基板1001の凸部1004が形成されている側に、レーザ光を反射させることができる反射膜1005を形成する。そして図9(E)に示す工程まで終了したら、反射膜1005上に発光素子を形成する。   Next, as shown in FIG. 9E, a reflective film 1005 capable of reflecting laser light is formed on the side of the substrate 1001 where the convex portions 1004 are formed. When the process shown in FIG. 9E is completed, a light emitting element is formed over the reflective film 1005.

なお、本実施例では反射材として機能する反射膜1005を形成しているが、後に形成される発光素子が有する電極を反射材として用いても良いし、基板1001自体を反射材として用いても良い。   Note that although the reflective film 1005 functioning as a reflective material is formed in this embodiment, an electrode of a light-emitting element formed later may be used as the reflective material, or the substrate 1001 itself may be used as the reflective material. good.

本実施例は、実施例1乃至4と適宜組み合わせて実施することが可能である。   This embodiment can be implemented in combination with Embodiments 1 to 4 as appropriate.

本実施例では、本発明のレーザ発振器を用いた電子機器の一形態について説明する。   In this embodiment, one mode of an electronic device using the laser oscillator of the present invention will be described.

図11(A)に、本発明のレーザ発振器を用いたレーザポインタの外観図を示す。1201はレーザポインタの本体に相当し、1202はレーザ発振器が納められたパッケージに相当する。本体1201の内部には、パッケージ1202に電力を供給するための電池等が設けられている。また1203はパッケージ1202への電源の投入を制御するためのスイッチに相当する。   FIG. 11A shows an external view of a laser pointer using the laser oscillator of the present invention. 1201 corresponds to the main body of the laser pointer, and 1202 corresponds to the package in which the laser oscillator is housed. A battery or the like for supplying power to the package 1202 is provided inside the main body 1201. Reference numeral 1203 corresponds to a switch for controlling the power supply to the package 1202.

図11(B)に、パッケージ1202の拡大図を示す。パッケージ1202は、レーザ光の不要輻射を遮蔽するための筐体1204内に、本発明のレーザ発振器1205が設けられている。筐体1204の一部は、レーザ発振器1205から発振されるレーザ光を取り出すための、透光性を有する窓1207を有する。そしてレーザ発振器1205は、リード1206を介して本体1201の内部に設けられている電池から、電力の供給を受けることができる。   FIG. 11B is an enlarged view of the package 1202. The package 1202 is provided with a laser oscillator 1205 of the present invention in a housing 1204 for shielding unnecessary radiation of laser light. Part of the housing 1204 has a window 1207 having a light transmitting property for extracting laser light oscillated from the laser oscillator 1205. The laser oscillator 1205 can receive power from a battery provided inside the main body 1201 via the lead 1206.

図11(C)に、レーザ発振器1205の拡大図を示す。レーザ発振器1205は、凸部を有する基板1208と、凸部と重なるように形成された発光素子1209とを有する。発光素子1209は、2つの電極1210、1211と、電極1210、1211間に設けられた電界発光層1212とを有する。電極1210、1211は、ワイヤ1214によってリード1206と電気的に接続されている。また1213は、電界発光層1212を封止するための樹脂に相当し、電界発光層1212が水や酸素などの影響を受けて劣化するのを防ぐことができる。   FIG. 11C shows an enlarged view of the laser oscillator 1205. The laser oscillator 1205 includes a substrate 1208 having a convex portion and a light emitting element 1209 formed so as to overlap the convex portion. The light-emitting element 1209 includes two electrodes 1210 and 1211 and an electroluminescent layer 1212 provided between the electrodes 1210 and 1211. The electrodes 1210 and 1211 are electrically connected to the lead 1206 by wires 1214. 1213 corresponds to a resin for sealing the electroluminescent layer 1212 and can prevent the electroluminescent layer 1212 from being deteriorated by the influence of water, oxygen, or the like.

リード1206を介して電極1210、1211間に順方向バイアスの電圧が印加されると、電界発光層1212に電流が供給され、光が発生する。電界発光層1212において発生した光が電極1210、1211間で共振し、電極1210側からレーザ光が発振される。そして電極1210、1211によって形成される光共振器は不安定共振器であるので、単一のモードに近いレーザ光を得ることができる。そして、基板1208の一部が光学系として機能するため、別途光学系を設ける場合とは異なり、電子機器の物理的な衝撃に対する耐性を高めることができる。   When a forward bias voltage is applied between the electrodes 1210 and 1211 through the lead 1206, a current is supplied to the electroluminescent layer 1212 to generate light. The light generated in the electroluminescent layer 1212 resonates between the electrodes 1210 and 1211, and laser light is oscillated from the electrode 1210 side. Since the optical resonator formed by the electrodes 1210 and 1211 is an unstable resonator, laser light close to a single mode can be obtained. In addition, since part of the substrate 1208 functions as an optical system, unlike a case where an optical system is separately provided, resistance to a physical impact of an electronic device can be increased.

本実施例は、実施例1乃至5と適宜組み合わせて実施することが可能である。   This embodiment can be implemented in combination with Embodiments 1 to 5 as appropriate.

本実施例では、本発明のレーザ発振器に用いられる発光素子の構成について説明する。   In this example, a structure of a light emitting element used in the laser oscillator of the present invention will be described.

図12に、本発明で用いる発光素子の、素子構造の一形態を示す。図12に示す発光素子は、陽極1301と陰極1302の間に2つの電界発光層1303、1304を挟んだ構造を有している。さらに図12に示す発光素子は、2つの電界発光層1303、1304の間に、外部回路と接続していないフローティング状の電極である、電荷発生層1305を有している。電界発光層1303は、陽極1301側から順次積層された、ホール注入層1306、ホール輸送層1307、発光層1308、電子輸送層1309、電子注入層1310を有している。また電界発光層1304は、電荷発生層1305側から順次積層された、ホール注入層1315、ホール輸送層1311、発光層1312、電子輸送層1313、電子注入層1314を有している。   FIG. 12 illustrates one embodiment of an element structure of a light-emitting element used in the present invention. The light-emitting element shown in FIG. 12 has a structure in which two electroluminescent layers 1303 and 1304 are sandwiched between an anode 1301 and a cathode 1302. Further, the light-emitting element illustrated in FIG. 12 includes a charge generation layer 1305 which is a floating electrode which is not connected to an external circuit between two electroluminescent layers 1303 and 1304. The electroluminescent layer 1303 includes a hole injection layer 1306, a hole transport layer 1307, a light emitting layer 1308, an electron transport layer 1309, and an electron injection layer 1310, which are sequentially stacked from the anode 1301 side. The electroluminescent layer 1304 includes a hole injection layer 1315, a hole transport layer 1311, a light emitting layer 1312, an electron transport layer 1313, and an electron injection layer 1314 which are sequentially stacked from the charge generation layer 1305 side.

なお本発明のレーザ発振器に用いる発光素子は、各電界発光層に少なくとも発光層を含んでいれば良い。発光以外の機能を示す層(ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層)は適宜組み合わせることができる。上記各層に用いることのできる材料は、実施例1に記載されている材料を参照することができる。ただし、本発明に適用できる材料は、実施例1に記載されている材料に限定されるものではない。   Note that the light-emitting element used in the laser oscillator of the present invention only needs to include at least a light-emitting layer in each electroluminescent layer. Layers having functions other than light emission (a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer) can be appropriately combined. The materials described in Example 1 can be referred to for the materials that can be used for the respective layers. However, the material applicable to the present invention is not limited to the material described in Example 1.

図12に示す発光素子の、陽極1301と陰極1302間に順方向バイアスの電圧を印加すると、電界発光層1303には電子が、電界発光層1304には正孔がそれぞれ注入され、各電界発光層1303、1304においてキャリアの再結合が起こり、発光が得られる。上記構成により、陽極1301と陰極1302間の距離が一定の場合、電界発光層が1つのときに比べて、同じ電流値に対して得られる発光のエネルギーが高くなる。よって、レーザ光の発振効率を高めることができる。   When a forward bias voltage is applied between the anode 1301 and the cathode 1302 in the light-emitting element shown in FIG. 12, electrons are injected into the electroluminescent layer 1303 and holes are injected into the electroluminescent layer 1304, respectively. At 1303 and 1304, carrier recombination occurs and light emission is obtained. With the above structure, when the distance between the anode 1301 and the cathode 1302 is constant, the energy of light emission obtained for the same current value is higher than when the electroluminescent layer is one. Therefore, the laser beam oscillation efficiency can be increased.

電荷発生層1305は、光を透過させることができる材料で形成する。例えば、ITO、V2O5とアリールアミン誘導体の混合物、MoO3とアリールアミン誘導体の混合物、V2O5とF4TCNQ(テトラフルオロテトラチアフルバレン)の混合物などを用いることができる   The charge generation layer 1305 is formed using a material that can transmit light. For example, ITO, a mixture of V2O5 and an arylamine derivative, a mixture of MoO3 and an arylamine derivative, a mixture of V2O5 and F4TCNQ (tetrafluorotetrathiafulvalene) can be used.

また陽極1301と陰極1302を反射材として用いる場合、一方の反射率はできるだけ大きく、他方の透過率は5〜70%程度になるように、材料または膜厚を選択する。また、反射材を別途形成する場合は、陽極1301または陰極1302において光を透過させる材料を選択する。また反射材の間隔は、共振させたい波長λの半分の整数倍にする。そして、反射材において反射する光と、新たに発せられる光の位相とが一致するように、発光素子の積層構造を設計する。   In the case where the anode 1301 and the cathode 1302 are used as reflecting materials, the material or the film thickness is selected so that the reflectance of one is as large as possible and the transmittance of the other is about 5 to 70%. In the case where a reflective material is separately formed, a material that transmits light in the anode 1301 or the cathode 1302 is selected. The interval between the reflectors is set to an integral multiple of half the wavelength λ to be resonated. And the laminated structure of a light emitting element is designed so that the light reflected in a reflecting material and the phase of the newly emitted light may correspond.

本実施例は、実施例1乃至6と適宜組み合わせて実施することが可能である。   This embodiment can be implemented in combination with Embodiments 1 to 6 as appropriate.

本実施例では、凸部を有する反射材と、平面を有する反射材とを用いた場合の、本発明のレーザ発振器の構造について説明する。   In this embodiment, the structure of the laser oscillator of the present invention in the case where a reflecting material having a convex portion and a reflecting material having a flat surface are used will be described.

図13に、凸部を有する反射材1500と、平面を有する反射材1501と、光源1502との位置関係を示す。なお光源1502は誘導放出光を発生するレーザ媒質に相当し、具体的に本発明では電界発光層のうち、発光層などの光を発生させる層に相当する。またOは反射材1500が有する凸部の焦点に相当し、O’は反射材1500が有する凸部の曲率中心に相当する。fは焦点距離、rは曲率半径に相当し、焦点距離fは、曲率半径rの半分に相当する。反射材1500の凸部は、曲率中心O’を反射材1501に対して反対側に有している。   FIG. 13 shows a positional relationship between a reflective material 1500 having a convex portion, a reflective material 1501 having a flat surface, and a light source 1502. The light source 1502 corresponds to a laser medium that generates stimulated emission light. Specifically, in the present invention, the light source 1502 corresponds to a layer that generates light, such as a light emitting layer, of the electroluminescent layer. O corresponds to the focal point of the convex portion of the reflective material 1500, and O 'corresponds to the center of curvature of the convex portion of the reflective material 1500. f corresponds to the focal length, r corresponds to the radius of curvature, and the focal length f corresponds to half the radius of curvature r. The convex portion of the reflective material 1500 has a center of curvature O ′ on the side opposite to the reflective material 1501.

光源1502から発せられる誘導放出光は、反射材1500、1501間で共振することで、反射材1501からレーザ光が発振されると仮定する。そして反射材1500の凸部の焦点距離をf、レーザ光の発散角をθ、反射材1501におけるレーザ光のビーム径をW、共振器長をLとすると、発散角θと、焦点距離fと、共振器長Lの関係が、以下の数2に示す式で表される。   It is assumed that the stimulated emission light emitted from the light source 1502 resonates between the reflective materials 1500 and 1501 so that the laser light is oscillated from the reflective material 1501. When the focal length of the convex portion of the reflector 1500 is f, the divergence angle of the laser beam is θ, the beam diameter of the laser beam in the reflector 1501 is W, and the resonator length is L, the divergence angle θ, the focal length f, The relationship between the resonator lengths L is expressed by the following equation (2).

Figure 0004954457
Figure 0004954457

上記数2に示す式を用いることで、レーザ光の指向性を高めるように凸部の形状を光学設計することができる。   By using the equation shown in Equation 2, the shape of the convex portion can be optically designed so as to improve the directivity of the laser beam.

本発明のレーザ発振器の断面図及び上面図。Sectional drawing and top view of the laser oscillator of this invention. 本発明のレーザ発振器の断面図。Sectional drawing of the laser oscillator of this invention. 本発明のレーザ発振器の断面図。Sectional drawing of the laser oscillator of this invention. 本発明のレーザ発振器の断面図。Sectional drawing of the laser oscillator of this invention. 本発明のレーザ発振器に用いられる、発光素子の構造を示す図。FIG. 5 shows a structure of a light-emitting element used in a laser oscillator of the present invention. 本発明のレーザ発振器の作製過程における、上面図及び断面図。4A and 4B are a top view and a cross-sectional view in the manufacturing process of the laser oscillator of the present invention. 本発明のレーザ発振器の上面図及び断面図。The top view and sectional drawing of the laser oscillator of this invention. 本発明のレーザ発振器の断面図。Sectional drawing of the laser oscillator of this invention. 凸部の作製方法の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the production method of a convex part. 凸部の作製方法の一実施例を示す図。The figure which shows one Example of the production method of a convex part. 本発明のレーザ発振器を用いたレーザポインタの構造を示す図。The figure which shows the structure of the laser pointer using the laser oscillator of this invention. 本発明のレーザ発振器に用いられる、発光素子の構造を示す図。FIG. 5 shows a structure of a light-emitting element used in a laser oscillator of the present invention. 発散角θと、焦点距離fと、共振器長Lの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the divergence angle (theta), the focal distance f, and the resonator length L. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 凸部
101 基板
102 発光素子
103 電極
104 電界発光層
105 電極
100 convex portion 101 substrate 102 light emitting element 103 electrode 104 electroluminescent layer 105 electrode

Claims (6)

第1の曲面を有する凸部を備えた第1の電極と、前記凸部と重なるように前記第1の電極上に形成された電界発光層と、前記電界発光層上において前記凸部の上端部を含む一部の領域に重なるように選択的に形成され、なおかつ第2の曲面を有する凹部を備えた透過率が5〜70%である第2の電極とを有する発光素子を有し、
前記第1の曲面の曲率中心は前記第2の電極に対して反対側に位置し、
前記第2の曲面の曲率中心は前記第1の電極側に位置し、
前記電界発光層で発生した光が前記第1の電極と前記第2の電極の間で反射して共振し、共振した前記光が前記第2の電極を透過して射出し
前記第1の電極の曲率半径をr1、前記第2の電極の曲率半径をr2、前記第1の電極と前記第2の電極の間隔をLとするとき、
r1<0、0<r2<Lの条件を満たす発光装置の作製方法であって、
基板上に加熱により溶融可能な樹脂を形成し、
前記樹脂を島状にパターニングし、
前記島状にパターニングされた前記樹脂を加熱により溶融することにより、端部に曲面を有する樹脂を形成し、
前記端部に曲面を有する樹脂をマスクとして、前記端部に曲面を有する樹脂とともに前記基板をドライエッチングすることにより、曲面を有する凸部を有する基板を形成し、
前記曲面を有する凸部を有する基板上に前記発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A first electrode having a protrusion having a first curved surface, and the first electroluminescent layer formed on the electrode so as to overlap with the convex portion, Oite the electroluminescent layer on the convex portion A light-emitting element having a second electrode having a transmittance of 5 to 70%, which is selectively formed so as to overlap with a part of the region including the upper end portion of the first electrode and has a concave portion having a second curved surface. And
The center of curvature of the first curved surface is located on the opposite side of the second electrode;
The center of curvature of the second curved surface is located on the first electrode side;
The light generated in the electroluminescent layer is reflected and resonated between the first electrode and the second electrode, and the resonated light is transmitted through the second electrode and emitted .
When the radius of curvature of the first electrode is r1, the radius of curvature of the second electrode is r2, and the distance between the first electrode and the second electrode is L,
A method for manufacturing a light-emitting device that satisfies the conditions of r1 <0 and 0 <r2 <L,
A resin that can be melted by heating is formed on the substrate,
Patterning the resin into islands,
By melting the resin patterned in the island shape by heating, a resin having a curved surface at the end is formed,
Using the resin having a curved surface at the end as a mask, dry etching the substrate together with the resin having a curved surface at the end to form a substrate having a convex portion having a curved surface,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is formed over a substrate having a convex portion having a curved surface.
第1の曲面を有する凸部を備えた第1の電極と、前記凸部と重なるように前記第1の電極上に形成された電界発光層と、前記電界発光層上において前記凸部の上端部を含む一部の領域に重なるように選択的に形成され、なおかつ第2の曲面を有する凹部を備えた透過率が5〜70%である第2の電極とを有する発光素子を有し、
前記第1の曲面の曲率中心は前記第2の電極に対して反対側に位置し、
前記第2の曲面の曲率中心は前記第1の電極側に位置し、
前記電界発光層で発生した光が前記第1の電極と前記第2の電極の間で反射して共振し、共振した前記光が前記第2の電極を透過して射出し
前記第1の電極の曲率半径をr1、前記第2の電極の曲率半径をr2、前記第1の電極と前記第2の電極の間隔をLとするとき、
r1<0、r2>L+|r1|の条件を満たす発光装置の作製方法であって、
基板上に加熱により溶融可能な樹脂を形成し、
前記樹脂を島状にパターニングし、
前記島状にパターニングされた前記樹脂を加熱により溶融することにより、端部に曲面を有する樹脂を形成し、
前記端部に曲面を有する樹脂をマスクとして、前記端部に曲面を有する樹脂とともに前記基板をドライエッチングすることにより、曲面を有する凸部を有する基板を形成し、
前記曲面を有する凸部を有する基板上に前記発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A first electrode having a protrusion having a first curved surface, and the first electroluminescent layer formed on the electrode so as to overlap with the convex portion, Oite the electroluminescent layer on the convex portion A light-emitting element having a second electrode having a transmittance of 5 to 70%, which is selectively formed so as to overlap with a part of the region including the upper end portion of the first electrode and has a concave portion having a second curved surface. And
The center of curvature of the first curved surface is located on the opposite side of the second electrode;
The center of curvature of the second curved surface is located on the first electrode side;
The light generated in the electroluminescent layer is reflected and resonated between the first electrode and the second electrode, and the resonated light is transmitted through the second electrode and emitted .
When the radius of curvature of the first electrode is r1, the radius of curvature of the second electrode is r2, and the distance between the first electrode and the second electrode is L,
A method for manufacturing a light-emitting device that satisfies the conditions of r1 <0, r2> L + | r1 |
A resin that can be melted by heating is formed on the substrate,
Patterning the resin into islands,
By melting the resin patterned in the island shape by heating, a resin having a curved surface at the end is formed,
Using the resin having a curved surface at the end as a mask, dry etching the substrate together with the resin having a curved surface at the end to form a substrate having a convex portion having a curved surface,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is formed over a substrate having a convex portion having a curved surface.
第1の曲面を有する凸部を備えた反射材と、
前記凸部と重なるように前記反射材上に形成された透光性を有する第1の電極、前記凸部と重なるように前記第1の電極上に形成された電界発光層、及び前記電界発光層上において前記凸部の上端部を含む一部の領域に重なるように選択的に形成され、なおかつ第2の曲面を有する凹部を備えた透過率が5〜70%である第2の電極を有する発光素子とを有し、
前記反射材の曲率中心は前記第2の電極に対して反対側に位置し、
前記第2の曲面の曲率中心は前記反射材側に位置し、
前記電界発光層で発生した光が前記反射材と前記第2の電極の間で反射して共振し、共振した前記光が前記第2の電極を透過して射出し
前記反射材の曲率半径をr1、前記第2の電極の曲率半径をr2、前記反射材と前記第2の電極の間隔をLとするとき、
r1<0、0<r2<Lの条件を満たす発光装置の作製方法であって、
基板上に加熱により溶融可能な樹脂を形成し、
前記樹脂を島状にパターニングし、
前記島状にパターニングされた前記樹脂を加熱により溶融することにより、端部に曲面を有する樹脂を形成し、
前記端部に曲面を有する樹脂をマスクとして、前記端部に曲面を有する樹脂とともに前記基板をドライエッチングすることにより、曲面を有する凸部を有する基板を形成し、
前記曲面を有する凸部を有する基板上に前記反射材を形成し、
前記反射材上に前記発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A reflector provided with a convex portion having a first curved surface;
A translucent first electrode formed on the reflecting material so as to overlap the convex portion, an electroluminescent layer formed on the first electrode so as to overlap the convex portion, and the electroluminescence It formed selectively so as to overlap a portion of the region including the upper end portion of Oite the convex portions on the layer, yet transmittance with a recess having a second curved second is 5% to 70% A light emitting element having an electrode,
The center of curvature of the reflector is located on the opposite side of the second electrode;
The center of curvature of the second curved surface is located on the reflector side;
The light generated in the electroluminescent layer is reflected and resonated between the reflector and the second electrode, and the resonated light is transmitted through the second electrode and emitted .
When the radius of curvature of the reflective material is r1, the radius of curvature of the second electrode is r2, and the distance between the reflective material and the second electrode is L,
A method for manufacturing a light-emitting device that satisfies the conditions of r1 <0 and 0 <r2 <L,
A resin that can be melted by heating is formed on the substrate,
Patterning the resin into islands,
By melting the resin patterned in the island shape by heating, a resin having a curved surface at the end is formed,
Using the resin having a curved surface at the end as a mask, dry etching the substrate together with the resin having a curved surface at the end to form a substrate having a convex portion having a curved surface,
It said reflective material is formed on a substrate having a convex portion having the curved surface,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is formed over the reflective material.
第1の曲面を有する凸部を備えた反射材と、
前記凸部と重なるように前記反射材上に形成された透光性を有する第1の電極、前記凸部と重なるように前記第1の電極上に形成された電界発光層、及び前記電界発光層上において前記凸部の上端部を含む一部の領域に重なるように選択的に形成され、なおかつ第2の曲面を有する凹部を備えた透過率が5〜70%である第2の電極を有する発光素子とを有し、
前記反射材の曲率中心は前記第2の電極に対して反対側に位置し、
前記第2の曲面の曲率中心は前記反射材側に位置し、
前記電界発光層で発生した光が前記反射材と前記第2の電極の間で反射して共振し、共振した前記光が前記第2の電極を透過して射出し
前記反射材の曲率半径をr1、前記第2の電極の曲率半径をr2、前記反射材と前記第2の電極の間隔をLとするとき、
r1<0、r2>L+|r1|の条件を満たす発光装置の作製方法であって、
基板上に加熱により溶融可能な樹脂を形成し、
前記樹脂を島状にパターニングし、
前記島状にパターニングされた前記樹脂を加熱により溶融することにより、端部に曲面を有する樹脂を形成し、
前記端部に曲面を有する樹脂をマスクとして、前記端部に曲面を有する樹脂とともに前記基板をドライエッチングすることにより、曲面を有する凸部を有する基板を形成し、
前記曲面を有する凸部を有する基板上に前記反射材を形成し、
前記反射材上に前記発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A reflector provided with a convex portion having a first curved surface;
A translucent first electrode formed on the reflecting material so as to overlap the convex portion, an electroluminescent layer formed on the first electrode so as to overlap the convex portion, and the electroluminescence It formed selectively so as to overlap a portion of the region including the upper end portion of Oite the convex portions on the layer, yet transmittance with a recess having a second curved second is 5% to 70% A light emitting element having an electrode,
The center of curvature of the reflector is located on the opposite side of the second electrode;
The center of curvature of the second curved surface is located on the reflector side;
The light generated in the electroluminescent layer is reflected and resonated between the reflector and the second electrode, and the resonated light is transmitted through the second electrode and emitted .
When the radius of curvature of the reflective material is r1, the radius of curvature of the second electrode is r2, and the distance between the reflective material and the second electrode is L,
A method for manufacturing a light-emitting device that satisfies the conditions of r1 <0, r2> L + | r1 |
A resin that can be melted by heating is formed on the substrate,
Patterning the resin into islands,
By melting the resin patterned in the island shape by heating, a resin having a curved surface at the end is formed,
Using the resin having a curved surface at the end as a mask, dry etching the substrate together with the resin having a curved surface at the end to form a substrate having a convex portion having a curved surface,
It said reflective material is formed on a substrate having a convex portion having the curved surface,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is formed over the reflective material.
第1の曲面を有する凸部を備えた第1の電極と、前記凸部と重なるように前記第1の電極上に形成された第1の電界発光層と、前記第1の電界発光層上に形成された電荷発生層と、前記電荷発生層上に形成された第2の電界発光層と、前記第2の電界発光層上において前記凸部の上端部を含む一部の領域に重なるように選択的に形成され、なおかつ第2の曲面を有する凹部を備えた透過率が5〜70%である第2の電極とを有する発光素子を有し、
前記第1の曲面の曲率中心は前記第2の電極に対して反対側に位置し、
前記第2の曲面の曲率中心は前記第1の電極側に位置し、
前記電界発光層で発生した光が前記第1の電極と前記第2の電極の間で反射して共振し、共振した前記光が前記第2の電極を透過して射出し
前記第1の電極の曲率半径をr1、前記第2の電極の曲率半径をr2、前記第1の電極と前記第2の電極の間隔をLとするとき、
r1<0、0<r2<Lまたはr1<0、r2>L+|r1|の条件を満たす発光装置の作製方法であって、
基板上に加熱により溶融可能な樹脂を形成し、
前記樹脂を島状にパターニングし、
前記島状にパターニングされた前記樹脂を加熱により溶融することにより、端部に曲面を有する樹脂を形成し、
前記端部に曲面を有する樹脂をマスクとして、前記端部に曲面を有する樹脂とともに前記基板をドライエッチングすることにより、曲面を有する凸部を有する基板を形成し、
前記曲面を有する凸部を有する基板上に前記発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A first electrode having a convex portion having a first curved surface; a first electroluminescent layer formed on the first electrode so as to overlap the convex portion; and on the first electroluminescent layer. a charge generating layer formed, a second electroluminescent layer formed on the charge generating layer, a portion of the region including the upper end portion of Oite the convex portion to the second electroluminescent layer A light-emitting element having a second electrode having a transmittance of 5 to 70%, which is selectively formed so as to overlap and has a concave portion having a second curved surface,
The center of curvature of the first curved surface is located on the opposite side of the second electrode;
The center of curvature of the second curved surface is located on the first electrode side;
The light generated in the electroluminescent layer is reflected and resonated between the first electrode and the second electrode, and the resonated light is transmitted through the second electrode and emitted .
When the radius of curvature of the first electrode is r1, the radius of curvature of the second electrode is r2, and the distance between the first electrode and the second electrode is L,
A method for manufacturing a light-emitting device that satisfies the conditions of r1 <0, 0 <r2 <L or r1 <0, r2> L + | r1 |
A resin that can be melted by heating is formed on the substrate,
Patterning the resin into islands,
By melting the resin patterned in the island shape by heating, a resin having a curved surface at the end is formed,
Using the resin having a curved surface at the end as a mask, dry etching the substrate together with the resin having a curved surface at the end to form a substrate having a convex portion having a curved surface,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is formed over a substrate having a convex portion having a curved surface.
第1の曲面を有する凸部を備えた反射材と、
前記凸部と重なるように前記反射材上に形成された透光性を有する第1の電極、前記凸部と重なるように前記第1の電極上に形成された第1の電界発光層、前記第1の電界発光層上に形成された電荷発生層、前記電荷発生層上に形成された第2の電界発光層、及び前記第2の電界発光層上において前記凸部の上端部を含む一部の領域に重なるように選択的に形成され、なおかつ第2の曲面を有する凹部を備えた透過率が5〜70%である第2の電極を有する発光素子とを有し、
前記反射材の曲率中心は前記第2の電極に対して反対側に位置し、
前記第2の曲面の曲率中心は前記反射材側に位置し、
前記電界発光層で発生した光が前記反射材と前記第2の電極の間で反射して共振し、共振した前記光が前記第2の電極を透過して射出し
前記反射材の曲率半径をr1、前記第2の電極の曲率半径をr2、前記反射材と前記第2の電極の間隔をLとするとき、
r1<0、0<r2<Lまたはr1<0、r2>L+|r1|の条件を満たす発光装置の作製方法であって、
基板上に加熱により溶融可能な樹脂を形成し、
前記樹脂を島状にパターニングし、
前記島状にパターニングされた前記樹脂を加熱により溶融することにより、端部に曲面を有する樹脂を形成し、
前記端部に曲面を有する樹脂をマスクとして、前記端部に曲面を有する樹脂とともに前記基板をドライエッチングすることにより、曲面を有する凸部を有する基板を形成し、
前記曲面を有する凸部を有する基板上に前記反射材を形成し、
前記反射材上に前記発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A reflector provided with a convex portion having a first curved surface;
A first electrode having translucency formed on the reflective material so as to overlap the convex portion, a first electroluminescent layer formed on the first electrode so as to overlap the convex portion, a charge generating layer formed on the first electroluminescent layer, a second electroluminescent layer formed on the charge generating layer, and the upper end portion of Oite the convex portion to the second electroluminescent layer A light emitting element having a second electrode having a transmittance of 5 to 70%, which is selectively formed so as to overlap a part of the region including the concave portion having the second curved surface,
The center of curvature of the reflector is located on the opposite side of the second electrode;
The center of curvature of the second curved surface is located on the reflector side;
The light generated in the electroluminescent layer is reflected and resonated between the reflector and the second electrode, and the resonated light is transmitted through the second electrode and emitted .
When the radius of curvature of the reflective material is r1, the radius of curvature of the second electrode is r2, and the distance between the reflective material and the second electrode is L,
A method for manufacturing a light-emitting device that satisfies the conditions of r1 <0, 0 <r2 <L or r1 <0, r2> L + | r1 |
A resin that can be melted by heating is formed on the substrate,
Patterning the resin into islands,
By melting the resin patterned in the island shape by heating, a resin having a curved surface at the end is formed,
Using the resin having a curved surface at the end as a mask, dry etching the substrate together with the resin having a curved surface at the end to form a substrate having a convex portion having a curved surface,
Forming the reflector on a substrate having a convex portion having the curved surface;
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting element is formed over the reflective material.
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