JP2004521509A5 - - Google Patents

Claims (23)

1. 基板と、
   前記基板に支持された下部ミラーと、
   前記下部ミラー上に形成された電子生成層と、
   前記電子生成層上に形成された変換層と、
   前記変換層上に形成された正孔生成層と、
   前記正孔生成層上に形成された上部ミラーと
   を有する電界発光素子であって、前記変換層は電子−正孔対をフォトンに変換し、前記下部ミラーおよび上部ミラーは、電界発光素子の発光スペクトルの主波長であって導波モードに関連する選択された波長を示すフォトンの閉じ込めを確実にし、
   さらに前記生成層および変換層の少なくとも一部に通じて前記生成層および変換層から導波モードにあるフォトンの少なくとも一部を取り出す光取り出し手段を有し、前記光取り出し手段は電子−正孔対の変換によってフォトンが生じる領域の周辺に形成された回折性の三次元フォトニック結晶または準結晶であり、前記フォトニック結晶または準結晶は導波モードにあるフォトンの波長に実質的に等しい寸法を有する
   ことを特徴とする電界発光素子。
2. 前記光取り出し手段は前記変換層および正孔生成層の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の素子。
3. 前記光取り出し手段は前記電子生成層、変換層および正孔生成層の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の素子。
4. 前記光取り出し手段は前記電子生成層、変換層、正孔生成層および上部ミラーの少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の素子。
5. 前記光取り出し手段は前記下部ミラー、電子生成層、変換層、正孔生成層および上部ミラーの少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の素子。
6. 前記準結晶は、実質的につながった多角形で、それらの辺の各々を唯一の隣と共有している凸面のタイリングであることを特徴とする請求項１に記載の素子。
7. 前記タイリングは、実質的に等しい割合の正方形と正三角形、または頂点における角度が異なり実質的に等しいサイズの辺を持つ第１および第２の菱形からなることを特徴とする請求項６に記載の素子。
8. 前記タイリングは、選択された数の正三角形および正方形を含むパターンの周期化、または頂点における角度が異なり実質的に等しいサイズの辺を持つ第１および第２の菱形からなることを特徴とする請求項６に記載の素子。
9. 前記タイリングは、選択された数の正三角形および正方形を含むパターンのスタンフリー(Stampfli)膨張、または頂点における角度が異なり実質的に等しいサイズの辺を持つ第１および第２の菱形からなることを特徴とする請求項６に記載の素子。
10. 前記タイリングは、選択された割合の正三角形および正方形の実質的にランダムな分布、または頂点における角度が異なり実質的に等しいサイズの辺を持つ第１および第２の菱形からなることを特徴とする請求項６に記載の素子。
11. 前記タイリングは、前記電子生成層、変換層および正孔生成層を少なくとも部分的に囲んでいることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の素子。
12. 前記タイリングは湾曲し環状領域の少なくとも一部の上に広がっていることを特徴とする請求項６に記載の素子。
13. 前記準結晶は回折要素の少なくとも１つが省略されているタイリングであることを特徴とする請求項６に記載の素子。
14. 前記上部ミラーは半反射性タイプのものであり、正孔生成層と他の材料の層との間の界面によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の素子。
15. 前記他の材料は、空気、エポキシおよび基板を形成する材料を含む群から選択されることを特徴とする請求項１４に記載の素子。
16. 前記下部ミラーは、基板上に設けられたブラッグミラータイプの反射ミラーであることを特徴とする請求項１に記載の素子。
17. 前記電子生成層、変換層および正孔生成層の少なくとも一部は、半導体および有機電界発光材料を含む群より選択される材料からなることを特徴とする請求項１に記載の素子。
18. 前記有機材料は、共役または非共役の有機ポリマー、および有機金属錯体を含む群より選択されることを特徴とする請求項１７に記載の素子。
19. 前記半導体は、シリコン、ガリウム、アルミニウム、インジウム、窒素、リン、ヒ素およびアンチモン系の化合物、ならびにこれらの合金を含む群より選択されることを特徴とする請求項１７に記載の素子。
20. ｉ）ＧａＡｓ基板と、前記下部ミラーを形成するＧａＡｓとＡｌＡｓの交互層と、生成手段の一部を形成するｎドープトＧａＡｓ層と、ＩｎＧａＡｓ中の量子井戸を囲む２つのＡｌＧａＡｓバリアからなり、前記変換層を形成する活性層と、生成手段の一部および外部の空気と前記上部ミラーを形成するｎドープトＧａＡｓとをこの順に積層した積層体と、ii）ｐドープトＧａＡｓ層を正極性にさせる第１の電極コンタクト手段およびｎドープトＧａＡｓ層を負極性にさせるのに適した第２の電極コンタクト手段とからなることを特徴とする請求項１７に記載の素子。
21. 前記上部ミラーおよび下部ミラーは、非対称の共振キャビティ、特にファブリ−ペロ型のものを規定することを特徴とする請求項１に記載の素子。
22. 前記上部ミラーおよび下部ミラーは、変換層によって発せられるフォトンの波長を持つ反共振キャビティを規定することを特徴とする請求項１に記載の素子。
23. 請求項１ないし２２のいずれか１項の素子を有することを特徴とする電界発光ダイオード。