專利名稱：驅(qū)動(dòng)垂直激光腔的非相干光發(fā)射器件裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件領(lǐng)域，尤其涉及基于有機(jī)物的固態(tài)激光器。
在過(guò)去的若干年中，制作基于有機(jī)物的固態(tài)激光器的興趣一直在增加。此產(chǎn)生激光材料或?yàn)榫酆衔锘驗(yàn)樾》肿?，并使用一些不同的諧振腔結(jié)構(gòu)，諸如微空腔諧振器(Kozlov等人，US-A-6,160,828)、波導(dǎo)、環(huán)形微激光器和分布式反饋(也見(jiàn)例如G.Kranzelbinder等人，Pep.Prog.Phys.63.729(2000)和M.Diaz-Garcia等人，US-A-5,881,083)。所有這些結(jié)構(gòu)的一個(gè)問(wèn)題是，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生激光，需要通過(guò)使用另一激光源之光泵激來(lái)激發(fā)其空腔。電泵激激光腔卻優(yōu)越得多，因?yàn)檫@一般形成更緊湊且更易于調(diào)制的結(jié)構(gòu)。
實(shí)現(xiàn)電泵激有機(jī)激光器的主要障礙是有機(jī)材料小的載流子遷移率，它一般約為10-5cm2/(v-s)。這種低載流子遷移率引起一些問(wèn)題。低載流子遷移率器件一般限于使用薄層，以避免大的電壓降和歐姆發(fā)熱。這些薄層導(dǎo)致貫穿入有損耗陰極和陽(yáng)極的產(chǎn)生激光方式，它引起產(chǎn)生激光閾值的大的增加(V.G.Kozlov等人，J.Appl.Phys.84，4096(1998))。由于電子-空穴在有機(jī)材料中的復(fù)合受蘭格文復(fù)合(其速率量度為載流子遷移率)支配，所以低載流子遷移率導(dǎo)致載流子數(shù)量級(jí)大于單激子；這種后果之一是電荷感應(yīng)(極化子)吸收能成為值得注意的損耗機(jī)制(N.Tessler等人，Appl.Phys Lett 74，2764(1999))。假設(shè)激光器件有5％內(nèi)量子效率，使用迄今報(bào)導(dǎo)的最低產(chǎn)生激光閾值～100W/cm2(M.Berggren等人，Nature 389.466(1997))，并且忽略上面提到的損耗機(jī)制，那么將會(huì)對(duì)為1000A/cm2的電泵激產(chǎn)生激光閾施加較少的限制。包括這些損耗機(jī)制會(huì)使此產(chǎn)生激光閾處于遠(yuǎn)高于1000A/cm2，它是適今報(bào)導(dǎo)的有機(jī)器件所能支持的最高電流密度(N.Tessler，Adv.Moter.10，64(1998))。
避免這些困難的一種方法是使用結(jié)晶有機(jī)材料來(lái)代替不定形有機(jī)材料作為產(chǎn)生激光介質(zhì)。基于有機(jī)物之激光器的一個(gè)好處是，由于該材料一般為無(wú)定形的，所以此器件可以廉價(jià)地制成，并且它們可以在任何類型的襯底上生長(zhǎng)。單晶有機(jī)激光器法均無(wú)這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
另外一些人已建議用發(fā)光二極管(LED)來(lái)泵激有機(jī)激光腔，用無(wú)機(jī)二極管(M.D.McGehee等人，Appl.Phys.Leff.72，1536(1998))或用有機(jī)二極管(Berggren等人，US-A-5,881,089)。McGehee等人(M.D.McGehee等人，Appl.Phys.Lett.72，1536(1998))指出，嘗試使用InGaN LED的激光泵激它們需要降低其閾值至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。Berggen等人提出制做全有機(jī)的單一激光器，這里該器件一部分(有機(jī)LED部分)提供非相干輻射，而鄰近部分(激光腔)則提供光下轉(zhuǎn)換、增益和光反饋。Berggren等人指出，此產(chǎn)生激光腔應(yīng)或?yàn)橛锌堂娴牟▽?dǎo)、分布式反饋波導(dǎo)腔、分布式布拉格反射波導(dǎo)腔，或?yàn)楣庾狱c(diǎn)陣腔。Berggren等人只給出該器件有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)部分的數(shù)據(jù)(其電流-電壓和電壓-亮度特性)。關(guān)于該器件的產(chǎn)生激光特性，他們的唯一說(shuō)明是它在～620mm產(chǎn)生相干輻射。由于Berggren等人從未給出任何關(guān)于該器件的產(chǎn)生激光過(guò)程的另外細(xì)節(jié)，所以確定該器件是否通過(guò)來(lái)自器件OLED部分之激發(fā)而產(chǎn)生激光是困難的。因此，就我們所知，還沒(méi)有任何成文的以非相干光源激發(fā)激光腔的案例。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的配置，為了使用非相干光發(fā)射器件所產(chǎn)生的光作為垂直激光腔結(jié)構(gòu)的輸入來(lái)產(chǎn)生激光，其中，該垂直激光腔結(jié)構(gòu)同該非相干光發(fā)射器件同處于襯底的一側(cè)。
這一目的通過(guò)一激光發(fā)射裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該裝置包括(a)光透明層；(b)非相干光發(fā)射器件，包括(i)位于該光透明層一側(cè)的第一透明電極；(ii)鄰近該第一電極的光發(fā)射層，以通過(guò)第一透明電極和光透明層由非相干光發(fā)射器件透射而產(chǎn)生泵激光束；(iii)鄰近該光發(fā)射層的第二電極；(c)垂直激光腔結(jié)構(gòu)，位于該光透明層的另一側(cè)，并配備來(lái)接收非相干光發(fā)射器件通過(guò)光透明層透射的泵激光束，這樣的結(jié)構(gòu)包括(i)接收來(lái)自非相干光發(fā)射器件之光，并且主要為在預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射或反射的第一工具；(ii)接收來(lái)自非相干光發(fā)射器件和來(lái)自第一接收工具之光并且產(chǎn)生激光的有機(jī)活性層；以及(iii)使來(lái)自有機(jī)活性層之光發(fā)射回該有機(jī)活性層的第二工具，其中此兩個(gè)工具的結(jié)合便透射激光；以及
(d)位于鄰近第二電極或第二工具的襯底。
已發(fā)現(xiàn)垂直激光腔特別適合于接收來(lái)自非相干光發(fā)射器件的非相干光，并且當(dāng)在襯底的一側(cè)上和非相干光發(fā)射極結(jié)合便使得能在該襯底的另一側(cè)上集成其它的系統(tǒng)元件。使用裝有多層高反射率介質(zhì)鏡作為頂和底反射器的垂直激光腔以及具有由小分子量有機(jī)材料構(gòu)成的活性部件，是本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。因此該激光腔有很低的閾值。這是因?yàn)?)小的活性體積；2)使用損耗很低、反射率高的介質(zhì)鏡；3)產(chǎn)生激光介質(zhì)由小分子量有機(jī)材料構(gòu)成，可以很均勻地將它淀積在底介質(zhì)疊層上；以及4)產(chǎn)生激光介質(zhì)由基質(zhì)有機(jī)材料(吸收非相干輻射)和小體積百分率摻雜有機(jī)材料(發(fā)射激光)構(gòu)成，這導(dǎo)致高的量子效率和低的散射/吸收損耗。還十分意外地發(fā)現(xiàn)，通過(guò)較大地增加泵激光束的截面積和脈沖寬度(約為微秒)閾功率密度便成數(shù)量級(jí)的下降。此垂直激光腔非常低之閾值的結(jié)果是，為了引起該腔產(chǎn)生激光無(wú)需使用高功率密度器件(聚焦的激光)。從而，低功率密度器件，如未聚焦的OLED輻射，是用來(lái)泵激該激光腔的足夠的光源。使基于有機(jī)物的激光腔和OLED泵激源在單塊襯底的一側(cè)上結(jié)合便產(chǎn)生廉價(jià)和通用的激光源，其光輸出可在大的波長(zhǎng)范圍內(nèi)加以調(diào)整。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)固態(tài)激光器件的示意截面圖；圖2為按照本發(fā)明制作有機(jī)固態(tài)激光裝置之一種實(shí)施方案的示意截面圖，該裝置由兩部分構(gòu)成一部分是發(fā)射非相干輻射的電驅(qū)動(dòng)OLED器件；而第二部分則是低閾值垂直激光腔，它吸收OLED輻射并在較長(zhǎng)的波長(zhǎng)發(fā)射激光；圖3為本發(fā)明另一實(shí)施方案的示意截面圖；圖4為實(shí)施例1所討論之垂直激光腔說(shuō)明性實(shí)施方案的輸出功率與輸入激發(fā)功率關(guān)系的log-log曲線；圖5為由實(shí)施例1垂直激光腔發(fā)出的產(chǎn)生激光躍遷的高分辨頻譜；圖6為實(shí)施例2所討論之垂直激光腔兩個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案的輸出功率與輸入激發(fā)功率關(guān)系的log-log曲線，腔A和C的活性層厚度分別為195和780nm；圖7為由實(shí)施例2中所討論(垂直激光)腔A結(jié)構(gòu)發(fā)射之輸出強(qiáng)度的頻譜。該光在正視方向加以收集；
圖8為實(shí)施例2中所討論(垂直激光)腔B(390nm活性層厚度)結(jié)構(gòu)的輸出功率與輸入激發(fā)功率關(guān)系的log-log曲線；圖9為實(shí)施例3中所討論的OLED器件之相對(duì)輸出強(qiáng)度的頻譜。該OLED在20mA/cm2被驅(qū)動(dòng)，并且其輻射在正視方向上加以收集；圖10為由實(shí)施例3 OLED泵激垂直激光腔(腔A)所發(fā)射之產(chǎn)生激光躍遷的高分辯頻譜；圖11為實(shí)施例3電驅(qū)動(dòng)有機(jī)固態(tài)激光器件之輸出功率與驅(qū)動(dòng)電流關(guān)系的log-log曲線，這里垂直激光腔結(jié)構(gòu)是腔B，而OLED則使用寬度為2μs和8μs的脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)；圖12為圖2實(shí)施方案有機(jī)固態(tài)激光裝置的示意截面圖；以及圖13為圖3實(shí)施方案有機(jī)固態(tài)激光裝置的示意截面圖。
為了更充分地理解兩部分電驅(qū)動(dòng)有機(jī)固態(tài)激光裝置的構(gòu)造和性能，將對(duì)圖1的現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)激光腔器件100加以描述。
按圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)，有機(jī)激光腔器件100具有透明襯鍍105，在它上面形成鏡層110。透明襯底105可為玻璃或石英，而鏡層110為分布式布拉格反射器(DBR)介質(zhì)鏡疊層。DBR鏡由λ/4厚的介質(zhì)層構(gòu)成，這里λ代表DBR鏡反射停止波段的中心波長(zhǎng)，而疊層選擇高和低折射率的層。DBR鏡的反射率一般超過(guò)99％。用于形成DBR鏡的典型介質(zhì)材料是SiO2，作為低指數(shù)材料，以及TiO2或Ta2O5，作為高指數(shù)材料。在鏡層110上面形成有機(jī)活性層115。此有機(jī)活性層115可由小分子量有機(jī)材料或共軛聚合物有機(jī)材料構(gòu)成。一般用高真空熱蒸發(fā)使小分子量有機(jī)材料淀積，而共軛聚合物通常則通過(guò)離心澆鑄來(lái)成形。在有機(jī)活性層115上借助的熱蒸發(fā)淀積金屬層120。有代表性的金屬是銀或鋁，它們有超過(guò)90％的反射率。為使器件100產(chǎn)生激光，用入射光束125對(duì)有機(jī)活性層115進(jìn)行光學(xué)泵激。由于要求入射光束125向活性層115提供高密度光能，所以一般和適當(dāng)?shù)耐哥R結(jié)合使用激光器作為入射光源。有機(jī)活性層115吸收入射泵激束，然后以較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光發(fā)射一部該能量。某些長(zhǎng)波長(zhǎng)作為不需要的自然輻射發(fā)射，而另一部分則作為受激輻射130發(fā)射，它取垂直于該層平面的方向并通過(guò)底鏡層110和透明襯底105退出該器件。
有機(jī)激光腔器件100的高產(chǎn)生激光閾值是若干因素的結(jié)果。使用金屬層作為反射器之一導(dǎo)致在該激光腔內(nèi)每一往返行程中均有10％的激光損失。此外，在～150nm的活性層內(nèi)有金屬可導(dǎo)致活性材料的熒光顯著的猝滅(K.B.Kahen，Appl.Phys.Leff.78，1649(2001))。一般還使用共軛聚合物作為該活性材料。由于通過(guò)離心澆鑄使這些材料淀積，所以難于在活性層表面上述到好的厚度均一性。這些厚度不均一性會(huì)引起作為該器件上之水平位置函數(shù)的往返行程節(jié)拍的差異。因此，會(huì)導(dǎo)致較高閾值的破壞性干擾便能發(fā)生。共軛聚合物活性層(它們不使用基質(zhì)摻雜物結(jié)合)的另一個(gè)問(wèn)題是，在產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)活性材料仍有顯著的吸收。
圖2為本發(fā)明一實(shí)施方案之有機(jī)固態(tài)激光器裝置200的示意截面。它由兩個(gè)部分構(gòu)成。第一部分201是垂直激光腔，它同現(xiàn)有技術(shù)的差別在于光透明層205位于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)231非相干光源和垂直激光腔201之間，并且反射器210和220均為DBR鏡以及活性層215由使用基質(zhì)-摻雜物材料體系的有機(jī)物形成。在此優(yōu)選的實(shí)施方案中，光透明層205為與OLED非相干光源兼容的光透明絕緣平面化層，例如二氧化硅；然而它可以是與OLED非相干光源兼容的任何光平直層，并且在它上面可生長(zhǎng)DBR鏡。使DBR鏡210淀積在光透明層205上。以通過(guò)常規(guī)的濺射或電子束(e-beam)淀積來(lái)進(jìn)行生長(zhǎng)為宜，因?yàn)橐o的是得到準(zhǔn)確的介質(zhì)層厚度。底DBR鏡210由交替的高和低折光率介質(zhì)層構(gòu)成，這樣，在激光230的波長(zhǎng)，其反射率大于99.9％，并且它透射大于90％的OLED光225。為了在產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)λ1得到高的反射比，DBR鏡由λ/4厚交替的高和低折射率介質(zhì)層構(gòu)成；還這樣淀積又一交替的高和低折光率介質(zhì)層，以得到OLED光225寬的透光最大值。在DBR鏡210上淀積有機(jī)活性層215，它可通過(guò)常規(guī)的高真空(10-6Torr)熱蒸氣淀積或通過(guò)溶液離心澆鑄來(lái)形成。為了獲得低的閾值，最好有機(jī)活性層215的厚度為λ/2的整倍數(shù)，這里λ是產(chǎn)生激光的波長(zhǎng)。對(duì)于整倍數(shù)為1或2便得到最低的閾值。有機(jī)活性層215包括基質(zhì)和摻雜物有機(jī)分子。最好比有機(jī)分子為小分子量，因?yàn)楝F(xiàn)在可以使它們更均勻地淀積。用于本發(fā)明的基質(zhì)材料選自充分吸收OLED光225并能通過(guò)Forster能量轉(zhuǎn)移將其激發(fā)能的大百分比轉(zhuǎn)移至摻雜物材料的任何材料。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員熟悉Forster能量轉(zhuǎn)移概念，它涉及在基質(zhì)和摻雜物分子間能量的元輻射轉(zhuǎn)移。有用的紅發(fā)射激光器基質(zhì)-摻雜物組合的實(shí)例是作為基質(zhì)的三(8-羥基喹啉)鋁(Alq)和作為紅發(fā)射摻雜物的4-(氰基亞甲基)-2-t-丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定基-9-烯炔基)-4H-吡喃(DCJTB)。在有機(jī)活性層215上淀積DBR鏡220。它也借助常規(guī)的電子束淀積來(lái)淀積；但是，這一次最好在淀積過(guò)程中保持有機(jī)物的溫度低于75℃。頂DBR鏡220由交替的高和低折光率介質(zhì)層構(gòu)成，以使得在激光230的波長(zhǎng)其反射率大于98％，并且它反射大于90％的OLED光225。因此，除了淀積λ/4厚交替的高和低折射率介質(zhì)層(這里入選擇接近所希望產(chǎn)生激光的波長(zhǎng))，還另外淀積交替的高和低折射率介質(zhì)層，以得到OLED光225寬的反射最大值。特別是只需要反射有機(jī)活性層215基質(zhì)材料所吸收的那部分OLED光225。
有機(jī)固態(tài)激光發(fā)射裝置200的第二OLED 231部分，為在頻譜的預(yù)定區(qū)段內(nèi)產(chǎn)生非相干光的一個(gè)或多個(gè)電驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管器件。關(guān)于OLED器件的實(shí)例，見(jiàn)共同授與Hung等人的US-A-6,172,459及其中引述的文獻(xiàn)，這里引入其公開(kāi)內(nèi)容作為參考。
有機(jī)發(fā)光二極管231在鄰近而最好在襯底235a上形成，它上面形成電極240，例如陽(yáng)極。襯底235a如本領(lǐng)域中所述可為適合構(gòu)造OLED器件的任何材料，例如玻璃或石英，而電極240則由銦錫氧化物(ITO)或高逸出功金屬(像金)構(gòu)成。此電極可借助蒸發(fā)(熱或電子束)或?yàn)R射來(lái)淀積。在電極240上形成有機(jī)空穴傳遞層245，在有機(jī)空穴傳送層245上形成有機(jī)發(fā)光層250，以及在有機(jī)發(fā)光層250上形成有機(jī)電子傳送層255。作為這樣三個(gè)層的實(shí)例，一種有用的結(jié)構(gòu)包括聯(lián)氨層，例如，作為有機(jī)空穴傳送層245的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨]聯(lián)苯(NPB)，作為有機(jī)發(fā)光層250的未摻雜9，10-二(2-萘基)蒽(ADN)以及作為有機(jī)電子傳送層255的Alq。這些有機(jī)物一般通過(guò)高真空熱蒸發(fā)制備。其優(yōu)選厚度對(duì)于NPB為40-250nm，對(duì)于AND為10-50nm以及對(duì)于Alq為10-200nm。在有機(jī)電子傳送層255上形成第二透明電極260(陰極)，并且由挑選的選出功小于4.0eV之材料構(gòu)成。合適的透明電極260為MgAg，這里Mg-Ag的體積比為10∶1。它可用常規(guī)的熱蒸氣淀積形成。既然該陰極必需是透明的，以便能使OLED光225進(jìn)入垂直激光腔201，所以基于金屬之陰極的優(yōu)選厚度不大于15nm。在該陰極上形成光透明層205并在光透明層205上形成垂直激光腔201。如在本領(lǐng)域中已知的，在此OLED結(jié)構(gòu)中可包括另外的層，例如空穴注入和電子注入層。正如在本領(lǐng)域中不言自明的，可在此電極間施加電壓V，以提供引起有機(jī)發(fā)光層250產(chǎn)生該泵激光束所需的電場(chǎng)，使它自該有機(jī)發(fā)光二極管器件透射。該電壓V可以是連續(xù)的或可以取脈沖形式。
在一般的偏壓條件下，將從透明電極260把電子(負(fù)電荷載體)注入有機(jī)電子傳遞層225，并從電極240把空穴(正電荷載體)注入有機(jī)空穴傳送層245。使電子和空穴通過(guò)相應(yīng)的有機(jī)層255和245傳送并進(jìn)入有機(jī)發(fā)光層250。在有機(jī)發(fā)光層250中，電子和空穴主要在靠近有機(jī)空穴傳送層245和有機(jī)發(fā)光層250間之接合處復(fù)合。由此產(chǎn)生的復(fù)合導(dǎo)致由有機(jī)發(fā)光層250發(fā)光。于有機(jī)發(fā)光層250內(nèi)所產(chǎn)生的光中，約50％直接沿著襯底235a的方向發(fā)射，而另外的50％則直接朝著透明電極260發(fā)射。透明電極260為部分透明，并且允許光通過(guò)光透明層205以光泵激垂直激光腔。電極240及/或在下面的襯底可做成反射的，以便該部分朝著襯底發(fā)射的光可由該器件反射而同樣通過(guò)光透明層205。
在退出有機(jī)發(fā)光二極管231后，OLED光225便通過(guò)底DBR鏡210進(jìn)入垂直激光腔201。由于此底DBR鏡設(shè)計(jì)的結(jié)果，大部分該光進(jìn)入有機(jī)活性層215。按構(gòu)造，有機(jī)活性層215吸收一部分OLED光225。其未被吸收的那部分光(因有機(jī)活性層的長(zhǎng)度太小)，即剩余部分的OLED光225進(jìn)入頂DBR鏡220，從而該光大部分被背反射入有機(jī)活性層215供第二次通過(guò)。在第二次通過(guò)中，有機(jī)活性層215吸收另一部分OLED光225。經(jīng)由Forster能量轉(zhuǎn)移機(jī)理，使基質(zhì)吸收的光能量非輻射地轉(zhuǎn)移至摻雜物分子。最好摻雜物分子有高的發(fā)射量子效率，因?yàn)檫@導(dǎo)致此非輻射轉(zhuǎn)移能量的大部分作為較長(zhǎng)波長(zhǎng)光被重新發(fā)射。例如，對(duì)于作為OLED光發(fā)射極材料的ADN，作為活性層基質(zhì)的Alq以及作為活性層摻雜物的DCJTB，所發(fā)射的OLED光為藍(lán)色，Alq主要吸收藍(lán)光，而DCJTB則發(fā)射紅光。把垂直激光腔201設(shè)計(jì)為紅光的高-Q腔，尤其對(duì)于頂和底DBR鏡(210和220)具有其最高反射率的波長(zhǎng)。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員熟悉此概念，即在有最高凈增益的特定波長(zhǎng)產(chǎn)生激光便出現(xiàn)。在該波長(zhǎng)，激光230在主要通過(guò)頂DBR鏡220發(fā)射之前(因?yàn)榘丛O(shè)計(jì)底DBR鏡210的鏡損失比頂DBR鏡220的鏡損失要低得多)，在頂和底DBR鏡(210和220)之間反射許多次。
在這一實(shí)施方案中，把垂直激光腔201和有機(jī)發(fā)光二極管231結(jié)合為一集成器件，在單塊襯底的一側(cè)上形成，以有機(jī)發(fā)光二極管231位于襯底235a上，而垂直激光腔201則位于有機(jī)發(fā)光二極管201上，并且用光透明層205把它隔開(kāi)。
關(guān)于圖3，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，襯底235b是透明的，并使之位于鄰近垂直激光腔201，而最好垂直激光腔201在透明襯底235b上形成，這樣光便通過(guò)透明襯底235b發(fā)射。所顯示的透明電極為陽(yáng)極。
在圖2或圖3所示的實(shí)施方案中，有機(jī)固態(tài)激光裝置200分別在襯底235a或透明襯底235b上形成，那還包括給有機(jī)固態(tài)激光裝置200提供運(yùn)作工具和提供功率的無(wú)源或有源矩陣電路。這樣的電路在本領(lǐng)域中是眾所用知的，并在比如OLED和LCD顯示器件中存在。如此，在共同的襯底235a或透明襯底235b上可形成一組獨(dú)立控制的激光發(fā)射極。此外，如所周知，可通過(guò)形成有不同尺寸的激光腔以及通過(guò)改變活性層基質(zhì)和摻雜物組合而使該激光器發(fā)射不同頻率的光。有機(jī)發(fā)光二極管231可通過(guò)使用不同發(fā)射材料而發(fā)射不同的顏色。也可以在垂直激光腔201的一側(cè)上作為DBR鏡210的一部分形成光透明層205。
關(guān)于圖12，如圖2實(shí)施方案中所示之本發(fā)明有機(jī)固態(tài)激光裝置200，可通過(guò)首先提供襯底235a來(lái)形成，使用集成電路行業(yè)所周知的光刻和淀積法在襯底235a上形成任何想要的電路234(包括反射電極240，比如陽(yáng)極)。然后按如本領(lǐng)域中所知道的頂發(fā)射極構(gòu)型，在電極240上形成有機(jī)材料層，來(lái)制作有機(jī)發(fā)光二極管231。在該有機(jī)材料層上形成透明電極260(比如陰極)。透明電極260可為OLED發(fā)射元件的共用電極。在透明電極260上面形成光透明層205。這一光透明層205除形在可在其上構(gòu)成垂直激光腔201之元件的層外還能保護(hù)透明電極260。然后在光透明層205上面形成垂直激光腔201。用另外的層或玻璃罩將有機(jī)固態(tài)激光裝置200封裝(未顯示)，并使用比如對(duì)OLED再生有幫助的方法將之同襯底結(jié)合。若在電路234上如本領(lǐng)域所知的提供另外的絕緣和平面化層(未顯示)，則電極240、有機(jī)發(fā)光二極管231以及透明電極260可遍布電路234。電極240和有機(jī)發(fā)光二極管231隨著需要可能有點(diǎn)怪異，以形成可獨(dú)立控制的光發(fā)射極。
參見(jiàn)圖13，按圖3的另一實(shí)施方案，首先提供透明襯底235b，并且如上所述在透明襯底235b上形成任何想要的電路，包括透明電極260的一部分260a。(由于未通過(guò)它發(fā)光，所以這部分260a不必透明，并可以是高度傳導(dǎo)性的)。然后在鄰近透明電極260a部分的透明襯底235b上形成垂直激光腔201的元件。使光透明層205在此垂直激光腔元件上而不是在鄰件的電極上形成，構(gòu)成一通道。在光透明層205以及透明電極260的連接部分260a上淀積又一層透明傳導(dǎo)材料，便完成透明電極260的制作。然后淀積包括有機(jī)發(fā)光二極管231的有機(jī)材料層，接著按底發(fā)射極構(gòu)形淀積第二反射電極240。此第二電極240可為一共用電極，而為了形成可獨(dú)立控制的光發(fā)射極，也許使得透明電極260和有機(jī)發(fā)光二極管231有些怪異。供透明和反射電極用材料在本領(lǐng)域中是眾所周知的。然后，如上所述對(duì)有機(jī)固態(tài)激光裝置200加以封裝和密封。
給出下列實(shí)施例是為著進(jìn)一步理解本發(fā)明，而不要把它認(rèn)作對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1為了測(cè)定圖2和圖3所述有機(jī)固態(tài)激光器件一般產(chǎn)生激光的特性，在預(yù)清潔的4英寸Si襯底上形成一垂直激光腔結(jié)構(gòu)。用常規(guī)的e-束淀積在此襯底上淀積底DBR鏡，它由交替的分別為Ta2O5和SiO2之高和低折射率層構(gòu)成。由此所得到的鏡，在600和720nm之間的反射停止波段，有大于99％的反射率，這里在660nm的中心波長(zhǎng)其反射率大于99.999％。借助高真空熱蒸發(fā)在該底DBR鏡頂端淀積由200nm摻雜有1％ DCJTB之Alq構(gòu)成的活性層。最后，通過(guò)低溫e-束淀積來(lái)這樣淀積頂DBR鏡，使得所測(cè)量的Si襯底溫度保持低于72℃。它由交替的分別為TiO2和SiO2之高和低折射率層構(gòu)成。由此所得到的鏡，在665和775nm之間的反射停止波段，有大于99％的反射率，這里在720nm中心波長(zhǎng)其反射率大于99.9％。該活性層厚度這樣選擇，以使該垂直激光腔結(jié)構(gòu)會(huì)有約690nm的產(chǎn)生激光波長(zhǎng)λ1。更具體地，選擇活性層厚度為λ1/2n(＝1.691)是此活性材料在690nm的測(cè)量折射率。
使用藍(lán)GaN激光二極管(λ＝419nm)對(duì)垂直激光腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行光泵激。該二極管通過(guò)8V有4KH2重復(fù)率的函數(shù)發(fā)生器來(lái)驅(qū)動(dòng)，以產(chǎn)生50ns的脈沖。曾測(cè)得該二極管在8V輸出～30mWcw。使用6nm透鏡，通常便使此泵激束在垂直激光腔結(jié)構(gòu)表面上，聚焦成測(cè)量大小為62μm的光斑。通過(guò)使用校準(zhǔn)的中間密度濾色鏡來(lái)改變脈沖的能量。用雙單色儀(Spex)使該腔法線方向之發(fā)射頻譜(有約16°全角接收錐)作頻率分散，并用冷卻的光電倍增管(Hamamafsn)來(lái)檢測(cè)。
圖4給出在684nm之激光躍遷和在626nm之自然發(fā)射峰的輸出功率與輸入激發(fā)功率關(guān)系的log-log曲線。在626nm的自然發(fā)射峰是由于頂DBR鏡在超出反射停止波段(665-775nm)的反射率急劇下降；因此，在626nm所測(cè)量的該頂疊層反射率約為3％。正如從該圖可見(jiàn)，對(duì)于低激發(fā)能，只產(chǎn)生激光躍遷在其功率曲線中顯示一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而在高功率密度由于猝滅現(xiàn)象兩種躍遷均平滑。甚至更值得注意的是，該閾泵激功率密度約在0.06W/cm2(或3nJ/cm2)，它為小于迄今文獻(xiàn)中所報(bào)導(dǎo)之最低閾值的數(shù)量級(jí)(M.Berggren等人，Nature 389，466(1997)以及T.Granlund等人，Chem.Phys.Lett.288，879(1998))。最后，該圖表明產(chǎn)生激光躍遷的斜率大于自然發(fā)射特征的斜率(0.91比0.75)。對(duì)于產(chǎn)生激光躍遷，除了功率曲線中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和較大斜率外，圖5給出另一產(chǎn)生激光的證據(jù)，它給出約在684nm處產(chǎn)生激光峰的高分辨頻譜。由于該峰的半寬度是0.4nm，它在單色儀的分辨范圍內(nèi)，所以此產(chǎn)生激光躍遷至少這樣窄。另一方面，在626nm測(cè)量的自然發(fā)射峰的半寬度是7nm。均在輸入功率為0.6W/cm2(高于產(chǎn)生激光閾值的數(shù)量極)時(shí)對(duì)兩個(gè)峰進(jìn)行測(cè)量。
這一實(shí)施例表明，通過(guò)使用我們?cè)O(shè)計(jì)的垂直激光腔結(jié)構(gòu)，可得到極低的產(chǎn)生激光閾值。正是由于這些低閾值的結(jié)果將使我們能用非相干光源來(lái)激光這些激光腔。
實(shí)施例2在這一實(shí)施例中將討論與實(shí)施例1中所述那些相類似的垂直激光腔結(jié)構(gòu)。構(gòu)成三個(gè)腔(以Si襯底)，它們一般設(shè)計(jì)在660nm產(chǎn)生激光。腔A的活性層厚度為λ1/2n(＝195nm)，腔B的活性層厚度為λ1/n(＝390nm)，而腔C的活性層厚度為2λ1/2(＝780nm)。三個(gè)活性層全由摻雜有1％DCJTB的Alq構(gòu)成。在所有三種情況下頂和底DBR鏡相同并且構(gòu)成如下。底DBR鏡由交替的分別為TiO2和SiO2的高和低折射率層構(gòu)成。由此所得到的鏡有大于99％反射率的、介于580和750nm之間的反射停止波段，這里在中心波長(zhǎng)665nm其反射率大于99.999％。此外，該鏡有以445nm為中心的寬的反射率最大值，其峰反射率大于92％。頂DBR鏡也由交替的分別為TiO2和SiO2的高和低折射率層構(gòu)成。由此所得到的鏡有大于99％反射率的介于625和745之間的反射停止波段，這里在中心波長(zhǎng)685nm其反射率大于99.9％。此外，該鏡有以445nm為中心的寬的透射最大值，這里平均透射率大于97％。
圖6給出腔A(195nm厚活性層)和腔C(780nm厚活性層)之輸出功率與輸入功率關(guān)系的log-log曲線，這里激發(fā)源還是在8V以5KHz重復(fù)率運(yùn)作、并產(chǎn)生50ns寬脈沖的GaN激光二極管。對(duì)于腔A和C，產(chǎn)生激光躍遷分別在671.5和681nm出現(xiàn)。該圖表明，含有較大活性層厚度之微腔，產(chǎn)生激光躍遷變得更明顯。這一微腔觀測(cè)結(jié)果在以前就由Yokoyama等人(H.Yokoyama等人，Appl PhysLett.58，2598(1991))指出，并且是垂直激光腔正在產(chǎn)生激光的又一證據(jù)。該圖顯示此閾功率隨著活性層厚度由195nm變至780nm而增加(0.07W/cm2至0.22W/cm2)，也同Yokoyama等人的結(jié)果一致。應(yīng)指出，對(duì)腔C其閾功率密度在高斜率躍遷區(qū)的末端獲得，可以肯定，該閾存在于躍遷區(qū)內(nèi)的某處。
對(duì)腔A，圖7給出輸入激發(fā)功率為7W/cm2(高于產(chǎn)生激光閾值兩個(gè)數(shù)量級(jí))在671.5nm產(chǎn)生激光躍遷和約在594nm之自然發(fā)射峰的頻譜。由于頂DBR鏡的反射率在超出其反射停止波段(625-745nm)急劇下降，所以又出現(xiàn)自然發(fā)射峰。同以前一樣，其半寬度為～7nm。該圖表明，此腔的發(fā)射頻譜完全受高增益、頻譜窄的激光躍遷支配。
圖8給出腔B(390nm厚活性層)在三種不同輸入束激發(fā)條件下，稱之腔B1、B2和B3，輸出功率與輸入激發(fā)功率關(guān)系的log-log曲線。腔B1-B3指三種不同激光泵激束條件B1)10KHz重復(fù)率，10ns脈沖寬度以及62μm圓形束斑；B2)4KHz重復(fù)率，50ns脈沖寬度以及2.5mm寬方形斑；和B3)4KHz重復(fù)率，2μs脈沖寬度以及2.5mm寬方形斑。所有它們?nèi)N使用分別在8、8和7V電壓下運(yùn)作的GaN激光二極管來(lái)激發(fā)(7V相當(dāng)于～mWcw)。全部三種腔有大約666nm的產(chǎn)生激光波長(zhǎng)。該圖的一般傾向是，閾功率密度均由于束斑尺寸和脈沖寬度的增加而下降(鑒定如下)。比較圖8同圖6的結(jié)果看出，腔B1的閾功率密度結(jié)果(0.14W/cm2)和腔A(0.07W/cm2)及腔C(0.22W/cm2)的結(jié)果一致。因此，由10ns至50ns泵激束脈沖寬度變化似乎沒(méi)有影響(或者充其量也是小的影響)。比較腔B1和B2可以看出，閾值由于輸入束斑面積增加2000倍的結(jié)果而下降35倍。留心在這兩個(gè)條件下低于和高于閾值log-log功率曲線的斜率非常相似是重要的對(duì)于腔B1為0.68和0.96，而對(duì)于腔B2為0.71和0.91(注意腔A相應(yīng)的斜率為0.76和0.92)。接著比較腔B2和B3，可以看出脈沖寬度由50ns增加至2μs導(dǎo)致閾功率密度進(jìn)一步下降10倍而達(dá)0.0004W/cm2。異乎尋常地，高于閾值log-log功率曲線的斜率在0.92保持大致不變，而低于閾值的斜率則顯著地增加至1.24(成為產(chǎn)生激光躍遷區(qū))。將這兩組結(jié)果綜合(比較腔B1和B3)，在光斑大小由3×10-5增加至0.063cm2以及泵激束寬度由50ns增加至2μs時(shí)便出現(xiàn)閾功率密度大于兩個(gè)數(shù)量級(jí)的下降。最后，對(duì)于腔B3，在高于閾值輸入功率密度數(shù)量極其功率轉(zhuǎn)換效率(激光功率輸出除以泵激束功率輸入)被測(cè)定約為0.06％。從而，產(chǎn)生1μW紅輸出功率便需要1.67mW藍(lán)輸入功率。通過(guò)降低頂DBR鏡的反射率并對(duì)產(chǎn)生激光方式提供某些水平的限制，應(yīng)能相當(dāng)大地提高功率轉(zhuǎn)換效率值。
這一實(shí)施例很意想不到地說(shuō)明，通過(guò)增加泵激束脈沖的寬度和束的尺寸，人們便能獲得產(chǎn)生激光閾功率密度顯著的下降，它將進(jìn)一步使得OLED驅(qū)動(dòng)(電泵激)激光腔成為可能。
實(shí)施例3這是圖2之實(shí)施方案的實(shí)施例，這里使用來(lái)自有機(jī)發(fā)光二極管231的非相干光輸出225來(lái)驅(qū)動(dòng)垂直激光腔201。使用如實(shí)施例2中所述的腔A和B作為該垂直激光腔結(jié)構(gòu)，而其OLED器件構(gòu)造如下a)使一85nm厚涂有ITO玻璃的透明陽(yáng)極在商用洗凈劑中做超聲處理、在去離子水中洗滌、在甲苯蒸氣中除油以及同強(qiáng)氧化劑接觸；b)在該ITO陽(yáng)極上借助常規(guī)的熱蒸發(fā)淀積上一150nm厚NPB空穴傳送層；c)借助常規(guī)的熱蒸氣淀積在該NPB層上淀積一30nm厚AND發(fā)光層；d)借助常規(guī)的熱蒸氣淀積在該發(fā)光層上淀積一20nm厚Alq電子傳送層；e)借助常規(guī)的熱蒸氣淀積在該電子傳送層上淀積一100nm厚Mg-Ag陰極。Mg對(duì)Ag的體積比為10∶1。
此OLED器件用同放大器(Avtech)串聯(lián)的函數(shù)發(fā)生器來(lái)電驅(qū)動(dòng)，它能輸出自0至24V的高阻抗負(fù)載。為了監(jiān)測(cè)榆至OLED器件的電流，將一27歐姆電阻與該OLED串聯(lián)，并用100MHz數(shù)字示波器(Textronics)來(lái)測(cè)量其電壓。使用一對(duì)60mm透鏡通常將來(lái)自該OLED像素(3mm×3mm)的輸出1∶1成像至垂直激光腔結(jié)構(gòu)的表面上。
在20mA/cm2的CW驅(qū)動(dòng)電流，此OLED器件有1.46W/(Sr-m2)的測(cè)量面輻射強(qiáng)度(在正視方向上收集)。圖9給出該OLED之相對(duì)面輻射強(qiáng)度的頻譜圖。從該圖可見(jiàn)，峰面輻射強(qiáng)度在448nm。由于Alq吸收系數(shù)在450nm迅速地開(kāi)始下降，所以只有一部分OLED輸出為激光腔吸收。
圖10顯示來(lái)自由該OLED器件所產(chǎn)生非相干光驅(qū)動(dòng)之腔A的激光輸出的頻譜。結(jié)果在剛好高于閾值之OLED電流給出。此頻譜用一分辨較之用于圖5者稍差的單色儀(0.55nm而不是0.40nm)來(lái)測(cè)量。因此，該激光譜的半寬度為0.55nm。還應(yīng)該指出，對(duì)于用50ns寬被聚焦至62μm光斑之激光驅(qū)動(dòng)的腔A，用于圖10的單色儀也測(cè)得0.55nm的頻譜寬度。所以，產(chǎn)生激光躍遷的狹窄未受變成較寬(按時(shí)間與面積)和非相干輸入泵激束的影響。
圖11顯示電泵激有機(jī)固態(tài)激光器件(腔B是垂直激光腔結(jié)構(gòu))之激光輸出與OLED電流密度關(guān)系的log-log曲線。給出對(duì)于兩個(gè)不同電流脈沖寬度2μs和8μs的結(jié)果，這里在這兩種情況下重復(fù)率均為4Hz。每一該log-log功率曲線呈現(xiàn)三個(gè)直線部分(和兩個(gè)相應(yīng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn))。該log-log率曲線第一線性部分的高斜率是由于OLED器件電阻電容電路的時(shí)間常數(shù)的非線性效應(yīng)，它對(duì)小OLED驅(qū)動(dòng)電流約為1μs。對(duì)于2μs脈沖器件，中間和上面的線性部分分別具有1.22和1.04的斜率，它們非常類似于上面實(shí)施例2中關(guān)于腔B3所報(bào)導(dǎo)的斜率1.24和0.92(相同的激光腔，但用其束形狀和脈沖寬度幾乎同該OLED輸出一致的激光輸入來(lái)驅(qū)動(dòng))。在激光驅(qū)動(dòng)和OLED驅(qū)動(dòng)垂直激光腔功率斜率之間的此類似性表明，功率曲線的特性不取決于泵激束功率源的相干性或頻譜特性。對(duì)于8μs的脈沖器件，圖11顯示它起類似于2μs脈沖器件的作用，中間和上面部分的線性斜率分別為1.13和0.98。該圖還顯示，對(duì)于2和8μs脈沖器件閾電流分別約為0.5和0.3A/cm2。
正如在這兩個(gè)實(shí)施方案中(分別于圖2和3中給出)所公開(kāi)的，垂直激光腔尤其適合接收來(lái)自非相干光發(fā)射器件的非相干光，其中激光腔和非相干光發(fā)射器件在單塊襯底的共同側(cè)上構(gòu)成，這樣便允許在該襯底的另一側(cè)上集成其它的系統(tǒng)元件。
本發(fā)明的別的部件包括于下。
此激光發(fā)射裝置中，光透明層是接收來(lái)自非相干光發(fā)射器件之光的第一工具的一部分。
此激光發(fā)射裝置還包括位于襯底上的供控制激光發(fā)射裝置運(yùn)作的有源矩陣控制電路。
此激光發(fā)射裝置還包括位于襯底上的供控制激光發(fā)射裝置運(yùn)作的無(wú)源矩陣控制電路。
此激光發(fā)射裝置中，非相干光發(fā)射器件為頂發(fā)射極OLED器件。
此激光發(fā)射裝置中，非相干光發(fā)射器件為底發(fā)射極OLED器件。
此激光發(fā)射裝置另外包括多個(gè)位于共同襯鍍上的激光發(fā)射極。
此激光發(fā)射裝置中，所發(fā)射的激光為紅、綠或藍(lán)色。
此激光發(fā)射裝置中有機(jī)發(fā)光器件包括a)透明的第一電極；b)在該第一電極上配置的空穴傳送層；c)在該空穴傳送層上配置的發(fā)光層；d)在該發(fā)光層上配置的電子傳送層；以及e)在該電子傳送層上配置的第二電極。
此激光發(fā)射裝置中，有機(jī)發(fā)光器件包括a)配置在襯底上的第二電極；b)在該第二電極上配置的空穴傳送層；c)在該空穴傳送層上配置的發(fā)光層；d)在該發(fā)光層上配置的電子傳送層；以及e)在該電子傳送層上配置的透明的第一電極。
此激光發(fā)射裝置中第二電極位于襯底之上。
此激光發(fā)射裝置中，第二電極是反射性的。
此激光發(fā)射裝置中襯底是反射性的。
此激光發(fā)射裝置中，將來(lái)自有機(jī)活性層之光反射回到該有機(jī)活性層中的第二工具位于襯底之上。
此激光發(fā)射裝置中，襯底是透明的。
此激光發(fā)射裝置中，激光通過(guò)襯底發(fā)射的。
此激光發(fā)射裝置中，垂直激光腔結(jié)構(gòu)選擇來(lái)在頻譜的預(yù)定范圍產(chǎn)生激光。
此激光發(fā)射裝置，有機(jī)發(fā)光器件包括a)透明的第一電極；b)配置在該第一電極上的空穴傳送層；c)配置在該空穴傳送層上的發(fā)光層；d)配置在該發(fā)光層上的電子傳送層；以及e)配置在該電子傳送層上的第二電極。
此激光發(fā)射裝置中，有機(jī)發(fā)光器件包括a)配置在襯底上的第二電極；b)配置在該第二電極上的空穴傳送層；c)配置在該空穴傳送層上的發(fā)光層；d)配置在該發(fā)光層上的電子傳送層；以及e)配置在該電子傳送層上的透明的第一電極。
一種激光發(fā)射裝置，包括a)光透明層；b)非相干光發(fā)射器件，包括i)在該光透明層一側(cè)上安裝的第一透明電極；ii)鄰近該第一電極以產(chǎn)生由該非相干光發(fā)射器件通過(guò)第一透明電極和光透明層透射之泵激光束的發(fā)光層；iii)鄰近該發(fā)光層的第二電極；c)配置來(lái)接收由該有機(jī)發(fā)光器件所透射之泵激光束的垂直激光腔結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)包括i)接收和透射來(lái)自該有機(jī)發(fā)光器件之光、并在預(yù)定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)激光是反射的第一DBR鏡；ii)接收由該第一DBR鏡透射之OLED光、并產(chǎn)生激光的有機(jī)活性層；以及iii)將透射之OLED光和來(lái)自該有機(jī)活性層之激光反射回到有機(jī)活性層的第二DBR鏡，使第一DBR鏡適合于透射激光；以及d)靠近該第二電極或第二DBR鏡安裝的襯底。
此激光發(fā)射裝置中，第二電極位于襯底之上。
此激光發(fā)射裝置中，第二電極是反射性的。
此激光發(fā)射裝置中，襯底是反射性的。
此激光發(fā)射裝置中，激光通過(guò)將來(lái)自有機(jī)活性層之光反射回到有機(jī)活性的第二工具發(fā)射。
此激光發(fā)射裝置中，將來(lái)自有機(jī)活性層之光反射回到有機(jī)活性層的第二工具位于襯底之上。
此激光發(fā)射裝置中，襯底是透明的。
此激光發(fā)射裝置中，激光通過(guò)襯底發(fā)射。
此激光發(fā)射裝置中，垂直激光腔結(jié)構(gòu)選擇來(lái)在頻譜的預(yù)定范圍內(nèi)產(chǎn)生激光。
權(quán)利要求
1.一種激光發(fā)射裝置，包括a)光透明層，b)非相干光發(fā)射器件，包括i)位于該光透明層一側(cè)上的第一透明電極；ii)鄰近該第一電極以產(chǎn)生由該非相干光發(fā)射器件通過(guò)第一透明電極和光透明層所透射之泵激光束的發(fā)光層；iii)鄰近該發(fā)光層的第二電極；c)位于該光透明層另外一側(cè)上，并且配置來(lái)接收非相干光發(fā)射器件通過(guò)光透明層所透射之泵激光束的垂直激光腔結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)包括i)接收來(lái)自非相干光發(fā)射器件之光、并在預(yù)定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)主要是透射或反射光的第一工具；ii)接收來(lái)自非相干光發(fā)射器件和來(lái)自第一光接收工具之光，并且產(chǎn)生激光的有機(jī)活性層；以及iii)將來(lái)自該有機(jī)活性層之光發(fā)射回到有機(jī)活性層中的第二工具，其中該兩個(gè)工具的結(jié)合便透射激光；以及d)位于鄰近該第二電極或第二工具的襯底。
2.權(quán)利要求1的激光發(fā)射裝置，其中第二電極位于襯底之上。
3.權(quán)利要求2的激光發(fā)射裝置，其中第二電極是反射性的。
4.權(quán)利要求2的激光發(fā)射裝置，其中襯底是反射性的。
5.權(quán)利要求2的激光發(fā)射裝置，其中激光通過(guò)將來(lái)自有機(jī)活性層之光反射回到有機(jī)活性層中之第二工具進(jìn)行發(fā)射。
6.權(quán)利要求1的激光發(fā)射裝置，其中來(lái)自有機(jī)活性層之光反射回到有機(jī)活性層中之第二工具位于襯底之上。
7.權(quán)利要求6的激光發(fā)射裝置，其中該襯底是透明的。
8.權(quán)利要求6的激光發(fā)射裝置，其中激光通過(guò)襯底進(jìn)行發(fā)射的。
9.權(quán)利要求1的激光發(fā)射裝置，其中垂直激光腔結(jié)構(gòu)被選擇以在頻譜的預(yù)定范圍內(nèi)產(chǎn)生激光。
10.權(quán)利要求1的激光發(fā)射裝置，其中通過(guò)增加泵激光束的截面積，并提供脈沖寬度約為微秒的泵激光束，可使其閾功率密度下降。
11.一種激光發(fā)射裝置，包括a)光透明層；b)非相干光發(fā)射器件，包括i)位于該光透明層一側(cè)上的第一透明電極；ii)鄰近該第一電極以產(chǎn)生由非相干光發(fā)射器件通過(guò)第一透明電極和光透明層所透射之泵激光束的發(fā)光層；iii)鄰近該發(fā)光層的第二電極；c)位于該光透明層另外一側(cè)上，并配置來(lái)接收由有機(jī)發(fā)光器件通過(guò)光透明層所透射之泵激光束的垂直激光腔結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)包括i)接收和透射來(lái)自有機(jī)發(fā)光器件之光、并且在預(yù)定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)激光反射的第一DBR鏡；ii)接收由該第一DBR鏡透射之光并且產(chǎn)生激光的有機(jī)活性層；以及iii)將透射之OLED光和來(lái)自有機(jī)活性層之激光反射回到有機(jī)活性層中，并且透射激光的第二DBR鏡；以及d)位于鄰近于第二電極或第二DBR鏡的襯底。
全文摘要
一種激光發(fā)射裝置包括在一側(cè)上裝有具有發(fā)光層非相干光發(fā)射器件的襯底，其中在該發(fā)光層間施加一電場(chǎng)，以產(chǎn)生由該非相干光發(fā)射器件通過(guò)光透明層透射的光，進(jìn)入配置來(lái)接收該非相干光發(fā)射器件所透射之光的垂直激光腔結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生激光。
文檔編號(hào)H01S5/36GK1574519SQ200410069460
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者R·S·科克, K·B·卡亨, J·A·萊本斯, J·P·斯龐霍維 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司