專利名稱：用三重態(tài)管理器的有機(jī)半導(dǎo)體激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用有機(jī)材料的激光器。
背景技術(shù)：
利用有機(jī)材料的光電裝置由于多種原因而變得越來(lái)越可取。用于制造此類裝置的許多材料相對(duì)便宜，因此相比無(wú)機(jī)裝置，有機(jī)光電裝置具有潛在的成本優(yōu)勢(shì)。此外，有機(jī)材料的固有特性，如其柔韌性，可以使其非常適合特別的應(yīng)用，如在柔性襯底上制備。有機(jī)光電裝置的實(shí)例包括有機(jī)電致發(fā)光裝置(OLEDs)、有機(jī)光電晶體管、有機(jī)光伏電池以及有機(jī)光電探測(cè)器。已知沉積用于制造有機(jī)裝置的有機(jī)材料的多種方法，如真空熱蒸發(fā)、溶液處理、有機(jī)氣相沉積以及有機(jī)蒸汽噴印。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供第一裝置。該裝置包括有機(jī)半導(dǎo)體激光器。所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括光學(xué)共振腔及布置在所述光學(xué)共振腔內(nèi)的有機(jī)層。所述有機(jī)層包括:有機(jī)主體化合物；能夠熒光發(fā)射的有機(jī)發(fā)光化合物；及有機(jī)摻雜劑化合物。所述有機(jī)摻雜劑化合物在此也可以稱為“三重態(tài)管理器”。所述有機(jī)摻雜劑化合物的三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的三重態(tài)能量。所述有機(jī)摻雜劑化合物的三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)發(fā)光化合物的三重態(tài)能量。所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的單重態(tài)能量。
在某些實(shí)施方案中，在如上描述的第一裝置中，所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于所述有機(jī)主體化合物的單重態(tài)能量。優(yōu)選地，所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于所述有機(jī)摻雜劑化合物的單重態(tài)
倉(cāng)tfi。優(yōu)選地，所述有機(jī)摻雜劑化合物不會(huì)強(qiáng)烈地吸收所述有機(jī)發(fā)光化合物的熒光發(fā)射。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述第一裝置進(jìn)一步包括光學(xué)耦合至所述有機(jī)層的光泵。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括陽(yáng)極及陰極。所述有機(jī)層布置在所述陽(yáng)極與所述陰極之間?？昭▊鬏攲硬贾迷谒鲇袡C(jī)層與所述陽(yáng)極之間。電子傳輸層布置在所述有機(jī)層與所述陰極之間。所述有機(jī)摻雜劑化合物只存在于發(fā)光層中。優(yōu)選地，所述摻雜劑化合物的三重態(tài)衰減時(shí)間比所述發(fā)光化合物的三重態(tài)衰減時(shí)間短。優(yōu)選地，所述摻雜劑化合物的濃度為10wt%_90wt%，并且所述發(fā)光化合物的濃度為
0.5wt%-5wt%。優(yōu)選地，所述有機(jī)發(fā)光化合物能夠在室溫下熒光發(fā)射。優(yōu)選地，所述摻雜劑化合物選自由以下各項(xiàng)組成的組:蒽、并四苯、紅熒烯和茈以及它們的衍生物。更優(yōu)選地，所述摻雜劑化合物選自蒽并且特別優(yōu)選地選自它的衍生物。更優(yōu)選地，所述摻雜劑化合物是ADN。在某些實(shí)施方案中，所述摻雜劑化合物是磷光體。在某些實(shí)施方案中，所述摻雜劑化合物是熒光團(tuán)。在某些實(shí)施方案中，在如上描述的第一裝置中，所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器可以進(jìn)一步包括反饋結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方案中，所述反饋結(jié)構(gòu)可以包括以下的任何一個(gè)，或以下的某種組合:平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；分布式反饋結(jié)構(gòu)；布拉格反射反饋結(jié)構(gòu)；或垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。在某些實(shí)施方案中，在如上描述的第一裝置中，所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器可以進(jìn)一步包括襯底。所述裝置的陽(yáng)極可以布置在所述襯底上并且至少一個(gè)反射鏡布置在所述襯底與所述陽(yáng)極之間。在某些實(shí)施方案中，在如上描述的第一裝置中，所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器可以進(jìn)一步包括布置在所述陽(yáng)極與所述空穴傳輸層之間的空穴注入層，以及布置在所述陰極與所述電子傳輸層之間的電子注入層。所述第一裝置可以是消耗品。本發(fā)明提供一種方法。本發(fā)明提供有機(jī)半導(dǎo)體激光器。該有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括光學(xué)共振腔及布置在所述光學(xué)共振腔內(nèi)的有機(jī)層。該有機(jī)層包括:有機(jī)主體化合物；能夠熒光發(fā)射的有機(jī)發(fā)光化合物；以及有機(jī)摻雜劑化合物。所述有機(jī)摻雜劑化合物在此也可以稱為“三重態(tài)管理器”。所述有機(jī)摻雜劑化合物的三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的三重態(tài)能量。所述有機(jī)摻雜劑化合物的三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)發(fā)光化合物的三重態(tài)能量。所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的單重態(tài)能量。抽送所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以便實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射。在某些實(shí)施方案中，在如上描述的方法中，所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于所述有機(jī)主體化合物的單重態(tài)能量。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述抽送是光學(xué)抽送。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述抽送是電學(xué)抽送。當(dāng)抽送所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器時(shí)，所實(shí)現(xiàn)的激光發(fā)射持續(xù)至少I微秒。在某些實(shí)施方案中，所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以超過脈沖閾值的功率抽送。在某些實(shí)施方案中，所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以超過連續(xù)波閾值的功率抽送。在某些實(shí)施方案中，所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以超過連續(xù)波閾值的功率抽送至少I微秒，并且更優(yōu)選地抽送至少100微秒。


圖1示出用于三重態(tài)管理激光器中單重態(tài)(S)和三重態(tài)(T)形成及轉(zhuǎn)移的獨(dú)立通道。單重態(tài)在Alq3及ADN上產(chǎn)生(圓形)，并且福斯特轉(zhuǎn)移(實(shí)線箭頭)至DCM2。三重態(tài)通過系間跨越(ISC)或單重態(tài)裂變產(chǎn)生并且由ADN通過德克斯特轉(zhuǎn)移(虛線箭頭)采集。圖2示出用于不同主體混合物的以1.6kff/cm2抽送強(qiáng)度測(cè)量出的(a)光致發(fā)光(PL)瞬態(tài)以及(b)激光發(fā)射瞬態(tài)。所述PL瞬態(tài)通過峰值強(qiáng)度歸一化，并且激光發(fā)射瞬態(tài)在X=OUO以及30的ADN混合物時(shí)歸一化為1，并且在x=50和70時(shí)歸一化為5。通過在文中描述的模型獲得擬合，其參數(shù)總結(jié)在表I中。插圖:x=700SL的激光發(fā)射光譜。圖3示出模擬閾值單重態(tài)群，具有(x=70，星形)三重態(tài)管理器以及沒有(正方形)三重態(tài)管理器的STH(t)，以及對(duì)于x=700SL時(shí)的S(t)(線條)。當(dāng)S彡Sth時(shí)出現(xiàn)激光發(fā)射。虛線對(duì)應(yīng)于已經(jīng)超過其脈沖閾值單重態(tài)群 (Sps)而未超過其CW閾值(Scw)的激光器。左插圖:以2.4kff/cm2抽送強(qiáng)度、18 μ s脈沖寬度測(cè)量出的三重態(tài)管理OSL (χ=70)的激光發(fā)射的條紋相機(jī)圖像。右插圖:用于x=70三重態(tài)管理OSL的伴隨不斷增加的抽送功率的模擬激光發(fā)射持續(xù)時(shí)間演變。圖4示出:4 (a)薄膜ADN (正方形)、Alq3 (圓形)和摻雜在x%ADN/ (100-χ) %Alq3混合物中的DCM2的光致發(fā)光(PL)光譜，其中x=0 (星形)和70 (三角形)。陰影區(qū)域?qū)?yīng)于吸收系數(shù)>4X IO4CnT1的DCM2，暗示從ADN及Alq3的有效能量轉(zhuǎn)移。4 (b)以14K測(cè)量出的Alq3、DCM2及ADN的磷光性，擬合將是Alq3為雙峰高斯并且其余的為單峰高斯。圖5示出對(duì)于(a) X=O以及(b) x=70膜時(shí)具有抽送脈沖以及沒有抽送脈沖的探測(cè)脈沖PL光譜。所述200nm膜在SiO2 (2 μ m) /Si襯底上生長(zhǎng)。圖6說明從圖5中的數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)于X=O和x=70的吸收系數(shù)。圖7示出對(duì)于x=70三重態(tài)管理OSL的激光發(fā)射的條紋相機(jī)圖像，所述圖像是以
2.4kff/cm2抽送強(qiáng)度及經(jīng)10個(gè)脈沖積分的100 μ s脈沖寬度測(cè)量出。注意，彩色映像表使用對(duì)數(shù)標(biāo)度。激光發(fā)射持續(xù)時(shí)間(特征為窄譜)是大約55 μ S。激光發(fā)射波長(zhǎng)與圖3中的插圖略有不同，因?yàn)檫@兩個(gè)激光器不是在同一時(shí)間制作并且其增益介質(zhì)厚度或光柵周期可能略有不同。圖8(a)示出當(dāng)三重態(tài)管理器使用矩形電流脈沖以2A/cm2抽送時(shí)在不同濃度(自下而上O、10%、30%、50%、70%) ADN下的OLED的EL瞬態(tài)。圖8 (b)示出對(duì)于摻雜2%DCM2的ALq3及ADN膜的三重態(tài)吸收系數(shù)a r對(duì)波長(zhǎng)。 圖9示出作為具有不同ADN濃度的OLED的電流密度的函數(shù)的強(qiáng)度峰-峰值穩(wěn)態(tài)t匕(左軸上的P)。相應(yīng)的客體三重態(tài)群(右軸上的Nct)如下計(jì)算。圖10 (a)示出具有不同ADN濃度(X)的EQE或三重態(tài)管理OLED。實(shí)心符號(hào)是來(lái)自穩(wěn)態(tài)測(cè)量，并且空心符號(hào)是來(lái)自瞬態(tài)測(cè)量。插圖示出對(duì)于X ( 50%(幾乎相同)及x=70%0LED的電流密度對(duì)電壓(J-V)特征。圖10(b)示出對(duì)于X=O及x=50%0LED的三重態(tài)(η,)及電荷(H。)誘導(dǎo)的外量子效率(EQE)滾降。圖11(a)示出了一種平面波導(dǎo)反饋，通過來(lái)自邊緣表面的反射提供反饋。圖11(b)示出了分布式反饋(DFB)，通過光柵的衍射給出反饋。圖11(c)示出了平面分布式布拉格反射器反饋(DBR)，通過來(lái)自平行于襯底的DBR的反射提供反饋。圖11 (d)示出了垂直腔面結(jié)構(gòu)表面發(fā)射結(jié)構(gòu)(VCSEL)。
具體實(shí)施例方式已為有機(jī)激光器開發(fā)了一種模型，該模型預(yù)測(cè)光學(xué)抽送有機(jī)半導(dǎo)體激光器(OSL)中的兩個(gè)閾值抽送強(qiáng)度；一個(gè)用于脈沖激光發(fā)射(Ips)以及另一個(gè)用于連續(xù)波(CW)激光發(fā)射(IJ。所述理論預(yù)測(cè)，如果能夠從發(fā)光客體中有效地去除三重態(tài)，那么因?yàn)榧す馄鞑捎昧藫诫s有4-( 二氰亞甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基(julolidyl)-9-烯基-4H-吡喃(DCM2)的三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)，使得Iew從32kW/cm2或遠(yuǎn)高于損傷閾值減少到2.2kW/cm2?；诖朔治鲆炎C實(shí)，激光發(fā)射持續(xù)時(shí)間可以延長(zhǎng)到將近100 μ S，最終當(dāng)“三重態(tài)管理器”分子(9，10-二(萘-2-基)蒽(ADN))被混入到分布式反饋OSL的增益區(qū)中時(shí)，受到激光發(fā)射介質(zhì)的降解的限制。三重態(tài) 管理器有助于輻射單重態(tài)轉(zhuǎn)移，同時(shí)抑制了到發(fā)光體分子的非輻射三重態(tài)轉(zhuǎn)移，從而減少了三重態(tài)引起的損失。我們的理論最終表明，這些激光器已經(jīng)進(jìn)入CW激光發(fā)射狀態(tài)。閾值較低并且光譜調(diào)諧范圍較寬的光學(xué)抽送有機(jī)半導(dǎo)體激光器(OSL)由于其在15年前的展示已引起了興趣。然而，脈沖操作最大持續(xù)時(shí)間僅幾十納秒一直是限制其應(yīng)用OSL的一個(gè)重大障礙。這個(gè)限制是通過在增益區(qū)中累積從輻射單重態(tài)(S)的系間跨越(ISC)產(chǎn)生的三重態(tài)(T)激發(fā)子來(lái)強(qiáng)加。由于從T到基態(tài)的松弛在量子力學(xué)上是禁止的，因此，T激發(fā)子的壽命Ons)與SCns)相比較大，這使得T群能夠隨著時(shí)間的推移而積聚。高的T群連同重疊的S發(fā)光以及T吸收一起，導(dǎo)致單重態(tài)以及光子的損失，所述損失最終關(guān)閉了激光發(fā)射，從而防止連續(xù)波(CW)操作。雖然可通過使用與染料相比三重態(tài)能量較低的淬滅劑分子來(lái)減輕液體染料激光器中的三重態(tài)損失，但在不存在染料循環(huán)的情況下尚未實(shí)現(xiàn)CW操作。對(duì)于OSL來(lái)說，增益介質(zhì)循環(huán)是不可能的；然而，已做出若干努力來(lái)減輕三重態(tài)損失，雖然沒有使三重態(tài)損失消除到能夠?qū)崿F(xiàn)CW操作的程度。鮑諾曼等人在《光學(xué)快報(bào)(O pt.Lett.)》2006年第31卷第11期第1669-1671頁(yè)已使用了快速旋轉(zhuǎn)的襯底來(lái)展示CW固態(tài)染料激光器，但輸出是不穩(wěn)定的。舒爾茨等人在《物理化學(xué)(ChemPhysChem)》2009年第10卷第7期第1071-1076頁(yè)已表明，“清除劑”可用以使三重態(tài)去激發(fā)，但沒有表明對(duì)激光發(fā)射。拉貝等人在《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)(App1.Phys.Lett.))) 2006年第89卷第8期第081115頁(yè)以及利亞哈特等人在《有機(jī)電子學(xué)(Org.Electron.)》2011年第12卷第8期第1346-1351頁(yè)表明通過占空比很低 0.1%)的脈沖抽送的聚合物0SL，以使總持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)到400 μ S，盡管這不是真實(shí)的CW操作。這里，我們將“三重態(tài)管理器”連同客體發(fā)光體以及主體分子一起引入到增益區(qū)中。所述管理器減少了發(fā)光體的三重態(tài)群，從而延長(zhǎng)了激光發(fā)射的持續(xù)時(shí)間。圖1的插圖示出了三重態(tài)管理概念。與發(fā)光體相比，所述管理器具有較低的三重態(tài)能量以及較高的單重態(tài)能量。當(dāng)主體分子或管理器分子被激發(fā)時(shí)，S態(tài)到發(fā)光體的福斯特轉(zhuǎn)移具有很高的效率。此外，由于管理器與客體以及主體相比都具有較低的三重態(tài)能量，因此三重態(tài)的德克斯特轉(zhuǎn)移導(dǎo)致其在管理器上的捕獲。管理器的三重態(tài)吸收是從客體發(fā)光轉(zhuǎn)變而成，并且因此所捕獲的三重態(tài)不會(huì)有助于光損失或單重態(tài)淬滅。200nm厚的OSL活性區(qū)由管理器(9，10- 二(萘_2_基)蒽(ADN))構(gòu)成，共同沉積到常規(guī)的客體-主體增益介質(zhì)中，該介質(zhì)由三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)中2體積％的紅色發(fā)光4-( 二氰亞甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基-9-烯基-4H-吡喃(DCM2)構(gòu)成。分別在室溫下根據(jù)熒光以及在14K下根據(jù)磷光確定S以及T能量，參見EPAPS。這里，與Alq3(T=l.99eV以及S=2.38eV)相比，ADN具有較低的T能量(1.69eV)以及較高的S能量(2.83eV)。此夕卜，對(duì)于DCM2來(lái)說，S=2.03eV以及T=1.74eV。因此，此系統(tǒng)與圖1非常一致。(100-χ)體積％的Alq3中的管理器濃度為χ體積％的ADN (x=0、10、30、50、70、100)。所混入的膜通過在高真空(10_7托)下的熱蒸發(fā)沉積在石英、硅以及2 μ m厚的硅基二氧化硅襯底上，以用于分別表征吸收、光致發(fā)光(PL)以及三重態(tài)吸收。相同的膜沉積在為期430nm±5nm以及硅基二氧化硅上50nm深的光柵上以形成分布式反饋(DFB)OSL。在波長(zhǎng)λ=405ηπι下來(lái)自0.6W激光二極管的輸出被聚焦到150 μ mX 250 μ m的點(diǎn)以光學(xué)抽送所述薄膜。在λ =405nm下，Alq3膜以及ADN膜的純吸收系數(shù)被測(cè)得為4.SXlO4Cnr1以及
9.ΙΧΙΟ'πΓ1，并且被假定為有助于與其體積成比例的共混膜的總吸收。在隊(duì)環(huán)境下進(jìn)行所有測(cè)量以使膜降解最小化。
`
圖2 (a)和圖2 (b)示出PL以及在1.6kff/cm2下抽送的激光發(fā)射瞬態(tài)。根據(jù)圖2 (a)，Alq3主體在抽動(dòng)發(fā)生的30μ s內(nèi)經(jīng)歷了 PL減少55%到其穩(wěn)態(tài)值。先前的研究已表明，這種強(qiáng)度的滾降是由于來(lái)自S-T湮沒的單重態(tài)淬滅(quenching)。S卩，在發(fā)生后，S強(qiáng)度迅速達(dá)到峰值并且隨后由于因緩慢增加的T群引起的湮沒而衰減。長(zhǎng)期穩(wěn)態(tài)的PL強(qiáng)度低于其峰值的存在表明客體三重態(tài)群的飽和。通過將ADN管理器包括到X=IO至70的主體混合物中，PL瞬態(tài)淬滅減少到17%。進(jìn)一步增加到x〉70能夠完全消除淬滅。因此我們推斷，三重態(tài)被從Alq3轉(zhuǎn)移到DCM2，而從ADN到DCM2的轉(zhuǎn)移是被禁止的，這符合三重態(tài)能量關(guān)系T (Alq3)> T (DCM2) > T (ADN)。然而，請(qǐng)注意，對(duì)于x>50來(lái)說，在高抽送強(qiáng)度下發(fā)生形態(tài)降解，這符合先前對(duì)ADN的形態(tài)不穩(wěn)定性的觀察。在圖2(b)中觀察到，當(dāng)χ從O增加到70時(shí)，激光發(fā)射時(shí)間增加超過十倍(從約400ns到4.5 μ S)。對(duì)于χ=100來(lái)說，由于降解而未觀察到激光發(fā)射。插圖示出了以λ =687.9nm為中心的ADN占70%的OSL的典型的激光發(fā)射光譜，其中0.15nm的半峰全寬受到光譜儀分辨率的限制。使用30ns的抽送脈沖獲得閾值脈沖抽送強(qiáng)度Ips(特征在于，光譜突然從>30nm窄化為〈0.5nm,并且斜率效率顯著增加)(表I)。表I用于PL和激光瞬態(tài)擬合的參數(shù)以及相應(yīng)的所測(cè)得的脈沖(Ips)和所計(jì)算出的Cff(ICff)激光發(fā)射閾值強(qiáng)度
權(quán)利要求
1.種第一裝置，其進(jìn)一步包括: 有機(jī)半導(dǎo)體激光器，其進(jìn)一步包括: 光學(xué)共振腔； 布置在所述光學(xué)共振腔內(nèi)的有機(jī)層，所述有機(jī)層包括: 有機(jī)主體化合物； 能夠熒光發(fā)射的有機(jī)發(fā)光化合物；以及 有機(jī)摻雜劑化合物； 其中: 所述有機(jī)摻雜劑化合物的三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的三重態(tài)能量; 所述有機(jī)摻雜劑化合物的所述三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)發(fā)光化合物的三重態(tài)能量； 所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的單重態(tài)能量。
2.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述有機(jī)發(fā)光化合物的所述單重態(tài)能量低于所述有機(jī)主體化合物的所述單重態(tài)能量。
3.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述有機(jī)發(fā)光化合物的所述單重態(tài)能量低于所述有機(jī)摻雜劑化合物的單重 態(tài)能量。
4.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述有機(jī)摻雜劑化合物不會(huì)強(qiáng)烈地吸收所述有機(jī)發(fā)光化合物的所述熒光發(fā)射。
5.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其進(jìn)一步包括光學(xué)耦合至所述有機(jī)層的光泵。
6.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括: 陽(yáng)極； 陰極； 其中所述有機(jī)層布置在所述陽(yáng)極與所述陰極之間； 布置在所述有機(jī)層與所述陽(yáng)極之間的空穴傳輸層；以及 布置在所述有機(jī)層與所述陰極之間的電子傳輸層； 其中所述有機(jī)摻雜劑化合物只存在于發(fā)光層中。
7.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述摻雜劑化合物的三重態(tài)衰減時(shí)間比所述發(fā)光化合物的三重態(tài)衰減時(shí)間短。
8.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中: 所述摻雜劑化合物的濃度為10wt%-90wt% ； 所述發(fā)光化合物的濃度為0.5wt%-5wt%。
9.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述有機(jī)發(fā)光化合物能夠在室溫下熒光發(fā)射。
10.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述摻雜劑化合物選自由以下各項(xiàng)組成的組:蒽、并四苯、紅熒烯和茈以及它們的衍生物。
11.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述摻雜劑化合物選自蒽以及其衍生物。
12.權(quán)利要求11所述的第一裝置，其中所述摻雜劑化合物是ADN。
13.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述摻雜劑化合物是磷光體。
14.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述摻雜劑化合物是熒光團(tuán)。
15.權(quán)利要求1所述的第一裝置，其中所述第一裝置是消耗品。
16.種方法,其包括: 提供有機(jī)半導(dǎo)體激光器，其進(jìn)一步包括: 光學(xué)共振腔； 布置在所述光學(xué)共振腔內(nèi)的有機(jī)層，所述有機(jī)層包括: 有機(jī)主體化合物； 能夠熒光發(fā)射的有機(jī)發(fā)光化合物；以及 有機(jī)摻雜劑化合物； 其中: 所述有機(jī)摻雜劑化合物的三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的三重態(tài)能量; 所述有機(jī)摻雜劑化合物的所述三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)發(fā)光化合物的三重態(tài)能量； 所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的單重態(tài)能量； 抽送所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以便實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述有機(jī)發(fā)光化合物的所述單重態(tài)能量低于所述有機(jī)主體化合物的所述單重態(tài)能量。
18.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述抽送是光學(xué)抽送。
19.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述抽送是電學(xué)抽送。
20.權(quán)利要求16所述的方法，其中所實(shí)現(xiàn)的激光發(fā)射持續(xù)至少I微秒。
21.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以超過脈沖閾值的功率抽送。
22.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以超過連續(xù)波閾值的功率抽送。
23.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以超過連續(xù)波閾值的功率抽送至少I微秒。
24.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器以超過所述連續(xù)波閾值的功率抽送至少100微秒。
25.權(quán)利要求6所述的第一裝置，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括: 布置在所述陽(yáng)極與所述空穴傳輸層之間的空穴注入層；以及 布置在所述陰極與所述電子傳輸層之間的電子注入層。
26.權(quán)利要求6所述的第一裝置，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括反饋結(jié)構(gòu)。
27.權(quán)利要求6所述的第一裝置，其中所述反饋結(jié)構(gòu)包括以下的任何一個(gè)，或以下的某種組合: 平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)； 分布式反饋結(jié)構(gòu)； 布拉格反射反饋結(jié)構(gòu)；或者 垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。
28.權(quán)利要求6所述的第一裝置，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括襯底，其中: 所述陽(yáng)極布置在所述襯底上；以及 至少一個(gè)反射 鏡布置在所述襯底與所述陽(yáng)極之間。
全文摘要
本公開涉及用三重態(tài)管理器的有機(jī)半導(dǎo)體激光器。本發(fā)明提供第一裝置。所述裝置包括有機(jī)半導(dǎo)體激光器。所述有機(jī)半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步包括光學(xué)共振腔及布置在所述光學(xué)共振腔內(nèi)的有機(jī)層。所述有機(jī)層包括有機(jī)主體化合物；能夠熒光發(fā)射的有機(jī)發(fā)光化合物；以及有機(jī)摻雜劑化合物。所述有機(jī)摻雜劑化合物在此也可以稱為“三重態(tài)管理器”。所述有機(jī)摻雜劑化合物的三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的三重態(tài)能量。所述有機(jī)摻雜劑化合物的所述三重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)發(fā)光化合物的三重態(tài)能量。所述有機(jī)發(fā)光化合物的單重態(tài)能量低于或等于所述有機(jī)主體化合物的單重態(tài)能量。
文檔編號(hào)H01S5/30GK103094836SQ20121041736
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者S·R·弗里斯特, 張一帆 申請(qǐng)人:密執(zhí)安州立大學(xué)董事會(huì)