TWI328908B - Vertical cavity laser including inorganic spacer layers - Google Patents

Description

1328908 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有成輸入功率之函數之降低光譜加寬的 垂直腔有機雷射。 【先前技術】 自從80年代中期起即開始發展以無機半導體（例如 AlGaAs)為主之垂直腔表面發射雷射（VCSEL)(K_ Kinoshita 等人，IEEE J. Quant. Electron. QE-23，882 [1987])。其已 發展至有許多公司製造在850奈米下發射之AlGaAs基 VCSEL，且其具有超過100年壽命的程度（K.D. Choquette等 人，Proc. IEEE 85，1730 [1997])。隨著此等近紅外雷射之 成功，近年來的注意力轉向其他製造在可見波長範圍内發 射之VCSEL的無機材料系統（C. Wilmsen等人，垂直腔表面 發射雷射（Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers)，劍橋大 學出版社（Cambridge University Press)，劍橋，2001)。可見 雷射有許多潛在的應用，諸如，顯示器、光學儲存讀/寫、 雷射印刷、及使用塑膠光纖之短距離通信（T. Ishigure等 人，Electron· Lett. 31，467 [1995])。儘管在全球有許多工 業及學術實驗室的努力，但仍有許多研究工作待進行，以 製造產生跨越可見光譜之光輸出的可行雷射二極體（邊緣 發射器或VCSEL)。 在製造可見波長VCSEL之嘗試中，放棄以無機為主之系 統及專注於以有機為主之雷射系統將有利，由於以有機為 主之增益材料可具有許多超越以無機為主之增益材料於可 92255.doc 1328908 見光譜中之優點。舉例來說，典型之以有機為主之增益材 料具有低未激發（unpumped)散射/吸收損耗及 高量子效率之 性貝。與無機雷射系統比較，有機雷射可相當廉價地製造， 可經製成為在整個可見範圍中發射，可放大至任意尺寸， 及取重要的為可自單一晶片發射多個波長（諸如紅色、綠 色、及藍色）。過去數年來，對製造以有機為主之固態雷射 的興趣迭有增加。雷射增益材料係聚合或小 分子，且使用 許多不同的諧振腔結構，諸如，微腔（κ〇ζ1〇ν等人， US-A-6，160,828)、波導、環微雷射、及分佈反饋（亦參見， 例如 ’ G. Kranzelbinder 等人，Rep. prog phys. 63，729 [2000] 及M. Diaz-Garcia等人，US-A-5,881，083)。所有此等結構之 一問題為為達成發雷射光，需使用另一雷射源經由光學激 發而激發腔。電激發雷射腔甚佳，由於此一般將導致更精 簡及更容易調節結構》 達成電激發有機雷射之一主要障礙為有機材料的小載體 移動率，其典型上係在10·5平方公分/(伏特秒）左右。此低 的載體移動率產生許多問題。具低載體移動率之裝置典型 上叉;限於使用薄層，以避免大電壓降及歐姆加熱。此等薄 層導致穿透至消耗性（lossy)陰極及陽極中之發雷射模式， 其導致發雷射臨限值之大的增加（V.G. Kozlov等人，j Appl Phys，84，4096 [1998])。由於有機材料中之電子電洞再結 合係受朗吉凡（Langevin)再結合（其之速率隨載體移動率而 放大）所主宰，因而低載體移動率導致有較單—激子更多數 量級的電荷載體；其之一後果為電荷引發（極子（p〇lar〇n)) 92255.doc 之吸收可成為顯著的損耗機構（N Tessler等人，Appl. Phys. Lett· 74, 2764, [1999])。假設雷射裝置具有5%内部量子效 率，則使用〜100瓦/平方公分之迄今為止最低的經記述發雷 射臨限值（M_ Berggren等人，Nature 389，466，[1997])，及 忽略薊述之損耗機構，將對電激發發雷射臨限值產生丨 安培/平方公分之下限。包括此等損耗機構將產生甚高於 1000安培/平方公分之發雷射臨限值，其迄今為止係可由有 機裝置所支援之最高的經記述電流密度（N. Tessler，Adv Mater. 19，64 [1998])。 電激發有機雷射之另一替代係利用無機D MeGehee 等人，Appl. Phys. Lett· 72，1536 [1998])或有機（Berggren 等人，US-A-5,881，089)之不相干光源，諸如發光二極體 (LED)光學激發。此可能性係在發雷射波長下具大大降低之 結合散射及吸收損耗（〜〇_5公分-I)之未激發有機雷射系統的 結果，尤其係當使用主體-摻雜劑組合作為活性介質時。即 使係利用此等小損耗，以波導雷射設計為基準之迄今為止 之有機雷射之最小經記述的光學激發臨限為1〇〇瓦/平方公 分（M. Berggren等人，Nature 389，466 [1997])。由於現成 (off-the-shelf)無機LED僅可提供至多〜2〇瓦/平方公分之功 率密度，因而必需採取不同路徑，以藉由不相干源提供光 學激發。為額外降低發雷射臨限，需選擇可使增益體積減 至最小之雷射結構；VCSEL基微腔雷射可滿足此標準。使 用VCSEL基有機雷射腔應可使光學激發功率密度臨限低於 5瓦/平方公分。結果，實際的有機雷射裝置可經由利用各 92255.doc 1328908 種易=得的不相干光源，諸如LED，將其光學激發而驅動。 一亟需具有一種其中雷射發射之光譜線寬隨激發光束功率 推度而維持相當不變的有機VCSEL雷射裝置^不幸地，對 如圖1所不之實際之以有機為主之vcsel裝置，雷射發射之 光《β寬度ik激發光束功率密度大大地增加。使用於產生數 據之VCSEL雷射腔包括Ti〇2及Si02之23層底部介電堆疊（在 560奈米下之波峰反射性為99.3%)、0.496微米厚週期增益 (Corzine等人，IEEE J. Quant Electr 25，1513 [1989])活性 區域、及乃〇2及Si〇2之29層頂部介電堆疊（在56〇奈米下之波 峰反射性為99.98%)。週期增益活性區域包括由u-雙（4雙 (4-曱苯基)-胺苯基)_環己烷(TApc)之層所分離之兩經摻雜 〇·5%之[1〇_(2-苯并噻唑基）-2,3,6,7-四氫-1，1，7,7_四甲基 111’51^，1111-[1']苯并°底喃并[6,7,8七]喹琳畊-11-酮](。545>1) 之參（8-羥喹啉）鋁[Alq]之〇〇25微米厚的層。激發光束係來 自具5仟赫（KHz)之重複速率及5〇奈秒之脈衝寬度之4〇3奈 米5毫瓦Nichia雷射二極體的聚焦輸出（1〇〇〇毫米透鏡），其 中其之功率密度經由使用兩光學密度輪而改變。圖丨中之數 據係經由將雷射輸出（使用50毫米聚場（collecting)透鏡及 1〇〇毫米聚焦透鏡）重新成像於jY Horiba TE_冷卻雙單色發 光器（0.55米長度）之入口狹縫上而得。 【發明内容】 因此，本發明之一目的為提供一種減小光譜線寬加寬問 題的有機垂直腔雷射裝置。 經發現經由將無機間隔層包含於活性區域中，則可顯著 92255.doc 降低前述困難。 此目的係由-種垂直腔雷射光產生裝置所達成，苴包括： a) —基板； y、 b) —對在預定波長範圍之光反射之底部介電堆疊，· C)—用於產生雷射光之活性區域； )與底部介電堆疊隔開且對在預定波長範圍之光反射 之頂部介電堆疊；及 e)此活性區域包括—或多個週期有機增益區域，及設置 ，週期有機增域之各側上，且㈣置成使週期有機增 盈區域與裝置之駐波電磁場之波腹對準的無機間隔層。 本發明之-特徵為經由於有機垂直腔雷射中使用無機間 隔層，可對降低雷射發射之光譜線寬加寬獲得顯著的改良。 【實施方式】 圖2顯示垂直腔有機雷射裝置1〇之示意圖。基板2〇可視光 學激發及雷射發射之預計方向而為光透射性或不透明。光 透射性基板20可為透明玻璃或塑膠。或者，在光學激發及 發射係經由相同表面發生的情況申，可使用不透明基板， 包括，但不限於，半導體材料（例如，矽）或陶瓷材料。於基 板上沈積底部介電堆疊30。接著沈積活性區域4〇，隨後再 沈積頂部介電堆疊50。激發光束6〇透過基板2〇及底部介電 堆豐30光學驅動垂直腔有機雷射裝置1〇，且其主要被有機 活性區域40吸收。激發光束之來源可為不相干，諸如，來 自發光二極體（LED)之發射。或者，激發光束可源自相干雷 射源。圖2顯示來自頂部介電堆疊5〇之雷射發射或者， 92255.doc '工由適田s又汁介電堆疊反射性，利用透過基板2〇之雷射 發射、^由頂部介電堆疊5G將雷射結構光學激發。在不透明 土板諸如@之情况中’光學激發及雷射發射係透過頂部介 電堆疊50發生。 底。P及頂部介電堆疊3〇及5〇係利用習知之電子束沈積法 此積，且其分別父替包括高指數及低指數介電材料，諸如， τι〇2及si〇2較佳。可使用其他材料，諸如丁以〇5，作為高指 數層。底部介電堆疊3〇係在大約24〇<>c之溫度下沈積。在頂 邛’I電堆疊50沈積方法中，將溫度維持於大約7〇艺，以避 免有機活性材料熔融。在本發明之另—具體實施例中，經 由沈積反射性金屬鏡層而取代頂部介電堆疊。典型的金屬 係銀或鋁’其在可見波長範圍内具有超過9〇%之反射性。 在此另類之具體實施例中，激發光束6〇及雷射發射7〇皆將 行進通過基板20。底部介電堆疊3〇及頂部介電堆疊5〇兩者 對在預定波長範圍之雷射光反射。由實驗發現為得到具低 於1奈米之在半最大值下之全寬（FWHM ; fun widths at half-maximum)之發雷射波峰’希望頂部及底部介電堆疊兩 者在雷射發射波長下之反射率大於〜99%。 圖3係垂直腔有機雷射裝置1〇之活性區域4〇之更詳細圖 式的侧視示意圖。活性區域4〇包括一或多個週期增益區域 100，及設置於週期增益區域之各側上，且經設置成使週期 增益區域與裝置之駐波電磁場之波腹對準的無機間隔層 110。此說明於圖3，其中概略描繪活性區域4〇中之雷射之 駐波電磁場圖案120。增益區域之配置係經由使用光學元件 92255.doc -10· 1328908 之標準矩陣方法而決定（Corzine等人，IEee J. Quant. Eleetl_ 25，1513 [1989])。由於刺激發射在波腹最高及在電磁場之 波節可忽略’因而形成如圖3所示之活性區域4〇自然有利。 無機間隔層110並不會經歷刺激或自發發射，且其不會大量 吸收雷射發射70或激發光束60波長。無機間隔層！】〇之一例 子為介電材料Si〇2。由於Si〇2不會吸收雷射輪出或激發光 束’此外’其之折射率較大多數的有機主體材料低，因而 其可相當良好地作為間隔材料。此折射率差由於有助於使 電磁場波腹與週期增益區域i 〇〇之間的重疊最大化而有用。 度的變化導致發雷射波長之變化 因而其結果為加入具高

上對可見波長為透明 於雷射裝置中使用無機間隔材料諸如以〇2較諸有機間隔 材料諸如TAPC的主要優點為Si〇2具有大大降低的熱_光係 數（dn/dT，其中n係折射率及τ係溫度）。更明確言之，TApc 之測得的熱-光係數為·，而Si〇2之熱_光係數小 個數里級在+1〇χ1〇-6Κ·Ι下。大的熱_光係數導致雷射腔之 有效長度成激發光束功率之函數的較大變化（由於較大激 光束力率拴度之裝置的溫度上升所致）。由於雷射腔之長 。舉例來說，

係指除氫外之任何基團或原子 ’J、的熱-光係數，且典型 Ti〇2亦於可見波長中為 港「經取代」或「取 。另外，當使用術語 92255.doc 基團」a夺’其係指當取代基包含可取代氫時，其亦指不 ”括取代基之未經取代形態，並且亦包括其之經如此處 β任何取代基進-步取代之形態，只要取代基不會破 «置=用所需之性質即可。取代基可適當地為幽素，或 〇 厌石夕氧、氮、磷、硫、硒、或硼之原子鍵結至 二餘的刀？。取代基可為，例如，函素’諸如氯基、演基 或氟基；硝基；經基；氰基；㈣；或可經進一步取代之 基團’諸如烷基’包括直鏈或分支鏈或環烷基，諸如甲基、 -氟甲基、乙基、第三丁基、3_(2,4_二_第三·戊苯氧基)丙 基、及十四基；烯基，諸如乙締基、2_丁烯基；烧氧基， 諸如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、2_甲氧乙氧基、 第 丁氧基、己氧基、2-乙基己氧基、十四氧基、2_(2,4_ 一第二-戊苯氧基）乙氧基、及2_十二基氧乙氧基；芳基諸 如笨基、4-第三-丁苯基、2,4,6_三甲苯基、萘基；芳氧基， 諸如苯氧基、2-甲苯氧基、α_4β_萘氧基、及4_甲苯氧基； 碳醯胺基，諸如乙醯胺基、笨甲醯胺基、丁醯胺基、十四 醯胺基、α-(2,4-二-第三-戊苯氧基）乙醯胺基、α_(2,4_:_ 第二-戊苯氧基）丁醯胺基、α_(3_十五基苯氧基）己醯胺基、 α·(4-經基-3-第三-丁苯氧基）十四醯胺基、2_酮基吡咯啶-1-基、2-酮基-5-十四基吡咯啉-丨·基、Ν_甲基十四醯胺基、Ν-琥站醯亞胺基、Ν-酞醯亞胺基、2,5-二酮基- l-p号唑啶基、 3-十二基-2,5-二酮基-1-咪唑基、及N-乙醯基-N-十二胺基、 乙氧羰胺基、苯氧羰胺基、苄氧羰胺基、十六基氧羰胺基、 2,4-二-第三-丁基苯氧羰胺基、苯羰胺基、2,5_(二-第三-戊 92255.doc -12- 1328908 苯基）羰胺基、對-十二基苯羰胺基、對-曱苯羰胺基、N—甲 脲基、N，N-二甲脲基、N_曱基_N_十二脲基、N_十六脲基、 N，N-二十八脲基、N，N_二辛基_N，·乙脲基、N —苯脲基、N，N_ 二苯脲基、N-苯基-N —對-甲苯脲基、N_(間-十六苯基）脲基、 N，N-(2,5-二-第三-戊苯基）_N，_乙脲基、及第三_丁碳醯胺 基；磺醯胺基’諸如甲磺醯胺基、笨磺醯胺基、對-甲苯磺 醯胺基、對-十二基苯磺醯胺基、N-曱基十四磺醯胺基、N，N_ 二丙基胺磺驢基胺基、及十六磺醯胺基；胺磺醯基，諸如 N-甲胺磺醯基、N-乙胺磺醯基、n，N-二丙胺磺醯基、N-十 六胺磺醯基、N，N-二甲胺磺醯基、N-[3-(十二基氧）丙基]胺 續酿基、N-[4-(2,4-二-第三-戊苯氧基）丁基]胺磺醯基、N_ 曱基-N-十四胺續醯基、及N-十二胺項醯基；胺曱醯基，諸 如N-曱胺甲醯基、ν,ν-二丁胺甲醯基、N_+八胺曱醯基、 N-[4-(2,4-二-第三-戊苯氧基）丁基]胺甲醯基、N_甲基·N_ + 四胺曱酿基、及N，N-二辛胺甲醯基；醯基，諸如乙醯基、 (2,4-二-第三，戊苯氧基）乙醯基、苯氧羰基、對-十二基氧苯 氧幾基、曱氧羰基、丁氧羰基、十四基氧羰基、乙氧羰基、 苄氧羰基、3-十五基氧羰基、及十二基氧羰基；磺醢基， 諸如曱氧磺醯基、辛氧磺醯基、十四基氧磺醯基、2-乙基 己氧磺醯基、苯氧磺醯基' 2,4-二·第三-戊苯氧磺醯基、曱 磺醯基 '辛磺醯基、2-乙基己磺醯基、十二磺醯基、十六 續at基、苯確酿基、4-壬苯績醯基、及對_甲苯續醯基；石黃 醯氧基’諸如十二磺醯氧基、及十六磺醯氧基；亞磺醯基， 諸如曱亞磺醯基、辛亞磺醯基、2_乙基己亞磺醯基、十二 92255.doc •13· 1328908 基亞磺醯基、十六基亞磺醯基、苯亞磺醯基、4-壬苯基亞 磺醯基、及對-甲苯亞磺醯基；硫基，諸如乙硫基、辛硫基、 苄硫基、十四硫基、2-(2,4-二-第三-戊苯氧基）乙硫基、苯 硫基、2 -丁氧基-5 -第三-辛苯硫基、及對-子苯硫基；酿氧 基，諸如乙醯氧基、苯曱醯氧基、十八醯氧基、對-十二醯 胺苯曱醯氧基、N-苯基胺曱醯氧基、N-乙基胺曱醯氧基、 及環己羰氧基；胺，諸如苯基苯胺基、2_氣苯胺基、二乙 胺、十二胺；亞胺基，諸如1(N_苯醯亞胺基）乙基、N_琥珀 醯亞胺基或3 -苄乙内醯脲基；磷酸酯，諸如鱗酸二曱酯及 鱗酸乙醋丁酯；亞磷酸酯，諸如亞磷酸二乙酯及二己酯； 雜壤基、雜環氧基或雜環硫基，其各可經取代，且其包括 含石厌原子及選自由氧 '氮、硫、磷、或硼所組成之群之至 雜原子之3至7員雜環狀環，諸如2 -。夫嗔基、2 - °塞吩基、 2苯并米唑氧基或2_苯并噻唑基；第四銨，諸如三乙錢；第 四龢，諸如二苯鱗；及矽烷氧基，諸如三曱矽烷氧基。 右須要，取代基之本身可進一步經所說明之取代基取代 或夕人热悉技藝人士可選擇所使用之特定的取代基， 以對特定應用達到期望的性質，且其可包括，例如，拉電 子基團、供電子基團、及立體基團。當分子可具有兩個以 上之取代基時，除非特別提供，否則取代基可結合在一起 而形成環諸如稠環。_如；一 般而呂，以上之基團及其之取代基 可具有至多48個碳为早，也开,】L〆 “子八1上係1至36個碳原子，及通常 低於24個碳原子，但 數目。取代可包枯：」 代基而具有較大 %何生物，諸如，但不限於，苯并、 92255.doc -14- 1328908 二苯并-、萘或二萘并稠衍生物。此等稠環衍生物亦可經 進一步取代。 發射材料’或週期增益區域100，可包括單一主體材料 但其更常由經摻雜一或多種客體化合物（摻雜劑）之主體材 料所組成，其中光發射主要係來自撸雜劑，且可為任何顏 色。此等主體-摻雜劑組合由於其對增益介質產生相當小的 未激發散射/吸收損耗（可低於丨公分-1)，因而有利。摻雜劑 通吊係選自南度螢光染料’但亦可使用碟光化合物，例如， 如對 OLED應用說明於w〇 98/55561、WO 〇〇/18851、WQ 00/57676、及WO 00/70655中之過渡金屬錯合物。摻雜劑典 型上係以0.01至10重量％塗佈至主體材料中，其中可將其選 擇為提供具有紅色、綠色、或藍色之色相的發射光。紅色 發射層之有用主體-摻雜劑組合之一例子係作為主體材料 之Alq及作為摻雜劑之1% L39 [4_(二氰亞甲基）_2·第二丁 基-6-(l，l，7,7-四甲吹咯啶基（jul〇lidyl)_9_烯基）·4Η哌喃]。 選擇染料作為摻雜劑之一重要關係係比較摻雜劑材料之 吸收與主體材料之發射。對於自主體至摻雜劑分子之有效 率的能量轉移（經由佛斯特（Forster)能量轉移），_必需條件 為換雜劑之吸收與主體材料之發射重疊。熟悉技藝人士熟 悉佛斯特能量轉移之概念，其包括在主體與摻雜劑分子之 間之能量的無輻射轉移。選擇主體材料之一重要關係係主 體材料之吸收與激發光束6〇光之發射光譜顯著地重疊。此 外’主體材料或主體材料加上摻雜劑之吸收在裝置之雷 射發射波長下小較佳。一可接受的吸收值係主體加上摻雜 92255.doc •15- 1328908 劑組合之吸收係數在雷射發射之波長下低於丨0-1公分。 有用的螢光發射材料包括如說明於I.B. Berlman，「芳族 分子之螢光光谱手冊（Handbook of Fluorescence Spectra of

Aromatic Molecules)」，Academic Press，紐約，1971 及 EP 1 009 041中之多環芳族化合物。可使用具多於兩胺基之第三 芳族胺，包括寡聚材料。 另一類有用的發射材料（對主體或摻雜劑）包括芳族第三 胺’其中應明瞭後者係包含至少一僅鍵結至碳原子（其之至 少一者係芳環之一員）之三價氮原子之化合物。在一形式 中，芳私第二胺可為芳胺，諸如單芳胺、二芳胺、三芳胺、 或养聚芳胺。單體三芳胺之例子說明於Klupfel等人之 US-A-3，180,730。其他經一或多個乙烯基基根取代及/或包 括至少一含活性氫基團之適當的三芳胺揭示於 人之 US-A-3,567,450及 US-A-3,658,520。 一更佳類別之芳族第三胺係如說明於us_A_4,72〇,432及 US-A-5,〇61，569中之包括至少兩芳族第三胺基團之化合 物。此種化合物包括由結構式A所表示之化合物。 A Qiv .〇2 σ 其中：

Qi及Q2係個別選定的芳族第三胺基團；及 G係碳對碳鍵之鏈結基團諸如伸芳基、伸環院基、或伸烷 基。 在-具體實施例中，Qi_2之至少一者包括多環稍環結 92255.doc -16· 1328908 構，例如’#。當G為芳基時，其係方便地為伸苯基、伸聯 苯基、或萘基團。 - 結構式B表示滿足結構式A且包含兩三芳胺基團之一有· 用類別的三芳胺。f2 B Rl—广 R3 R4 其中：

Rl及R2各分職表氫原子、緑、或㈣，或^2-起代表完成環烧基之原子；及 各分別代表芳基，其依序經如由結構式^斤指示之 經二芳基取代之胺基所取代。

C

Rs \ N R6〆 其中係個料定的芳基。在—具體實施财， R6之至少-者包括多環稍環結構，例如，萘。 5一 主體材料可包含經取代或未經取狀三芳胺化合物 -類別之芳族第三胺係四芳基二胺。期望的四芳基二胺勺 括經由伸芳基鏈結之兩二芳胺基，諸如由化學式c所指广 有用的四芳基二胺包括由 日不。 胺匕括由化學式D所表示之化合物。 R?. .¾

Ar -Are~4— R9 其中 各Are係個別選定的伸芳基，諸如伸苯基或惠基團； 92255.doc •17· 1328908 η係自1至4之整數；及

Ar、R?、Rs、及&係個別選定的芳基。 在一典型具體實施例中，Ar、I、Rs、及&之至少一者 係多環稠環結構，例如，萘。 前述結構式A、B、C、D之各種烷基、伸烷基、芳基、及 伸芳基基團各可依序再經取代。典型的取代基包括烷基、 烧氧基、芳基、芳氧基、及鹵素諸如氟化物、氣化物、及 溴化物。各種烷基及伸烷基基團典型上包含自丨至約6個碳 原子。環烷基基團可包含自3至約1〇個碳原子’但其典型上 包含五、六、或七個碳原子，例如，環戊基、環己基、及 環庚基環結構。芳基及伸芳基基團通常係苯基及伸苯基基 團。 發射材料可由單一芳族第三胺化合物或其之混合物所形 成。明確言之，可使用三芳胺，諸如滿足化學式B之三芳胺， 與四芳基二胺，諸如由化學式D所指示之四芳基二胺結合。 主體材料可包括經取代或未經取代之二咔唑-聯笨化人 物。有用芳族第三胺之說明如下： 4.4、 N，N'-二咔唑 _ι，ι·_聯苯（CBP)(D1) 4,4’-雙[N-(l-萘基）-N-苯胺基]聯苯（D2) 4,4'-雙[N-(l-萘基）-N-(2-萘基）胺基]聯苯（D3) 4,4·-雙[N-(2-萘基）-N-對-曱苯胺基]聯苯（D4) 1，1_雙（4-二-對-甲苯胺苯基）環己烷 M-雙（4-二-對-甲苯胺笨基）_4-苯基環己烷 4.4、 雙（二苯胺基）聯四苯 92255.doc -18· 1328908 雙（4-二曱胺基-2-曱苯基）-苯基甲烷 Ν,Ν,Ν-三（對-甲苯基）胺 4-(二-對-甲苯胺基）-4’-[4(二-對-甲苯胺基）-苯乙烯基]二 苯乙烯 Ν,Ν,Ν’,Ν、四-對-曱苯基-4,4'-二胺基聯苯 队队^-四苯基-4,4'-二胺基聯苯 队队>^，；^'-四-1-萘基-4,4|-二胺基聯苯 队队；^',：^'-四-2-萘基-4,4'-二胺基聯苯 Ν-苯基咔唑 4,4”-雙[N-(l-萘基）-Ν-苯胺基]對-聯三苯 4,4’-雙[Ν-(2-萘基）-Ν-苯胺基]聯苯 4,4'-雙[1^-(3-苊萘基）-^[-苯胺基]聯苯 1，5-雙[N-(l-萘基）-Ν-苯胺基]萘 4,4’-雙[Ν-(9-蒽基）-Ν-苯胺基]聯苯 4,4”-雙[N-(l-蒽基）-Ν-苯胺基]-對-聯三苯 4,4'-雙[Ν-(2-菲基）-Ν-苯胺基]聯苯 4,4’-雙[Ν-(8-苐蒽基）-Ν-苯胺基]聯苯 4,4·-雙[Ν-(2-哀基）-Ν-苯胺基]聯苯 4,4'-雙[Ν-(2-萘莘基）-Ν-苯胺基]聯苯 4,4’-雙[Ν-(2-Μ基）-Ν-苯胺基]聯苯 4,4'-雙[1^-(1-苛基）-：^-苯胺基]聯苯 2.6- 雙（二-對-曱苯胺基）萘 2.6- 雙[二-(1-萘基）胺基]萘 2.6- 雙[N-(l-萘基）-Ν-(2-萘基）胺基]萘 92255.doc •19- 1328908 N，N，N’,N’·四（2-萘基）_4,4"_二胺基-對-聯三笨 4,4'-雙{N-笨基-N-[4-(1-萘基）苯基]胺基}聯笨 4,4'-雙[N-笨基·Ν-(2-宸基）胺基]聯苯 2,6_雙[Ν，Ν-二（2-萘基）胺]苐 I，5·雙[N-(l-萘基）_氺苯胺基]萘 4,4'，4"-參[(3-甲苯基;)苯胺基]三苯胺。 主體材料可包括經取代或未經取代之吖_芳族化合物。舉 例來說，主體材料可包括經取代或未經取代之吖啶、喹啉、 嘌呤、啡畊、啡呤畊、或啡啉化合物。咔唑衍生物係有用 的主體。啡啉材料之有用的例子包括2,9·二甲基_4,7_二苯義 -1,10-啡啉及4,7-二苯基-1，1〇_啡啉。 主體及摻雜劑分子包括，但不限於，揭示於 US-A-4,768,292 ^ US-A-5,141,671 ^ US-A-5,150,006 , US-A-5，151，629、US-A-5,405,709、US-A-5,484,922、 US-A-5,593,788 > US-A-5,645,948 > US-A-5,683,823， US-A-5,755,999 ^ US-A-5,928,802 ^ US-A-5,935,720 US-A-5,935,721、及 uS-A-6,020,078 中之化合物。 8-羥喹啉之金屬錯合物及類似衍生物（化學式幻構成可支 援電激發光之一類別的有用主體材料，且其尤其適用於波 長大於500奈米之光發射，例如，綠色、黄色、橙色、及紅 色0 92255.doc 20- ^28908

其中： Μ代表金屬； η係1至3之整數；及 Ζ在各次出現時分別代表完 原子。 3主少兩祠芳環之核的 由前述明顯可見金屬可為單價、_ 厘^ μ ^ . —饧、三價、或四價金 屬。金屬可為，例如，驗金屬， 鐘、鈉、或鉀；鹼土 金屬，诸如鎂或鈣；土族金屬， 諸如鋅或錯。一般可使用已“广鎵；或過渡金屬 /了使用已知為有用鉗合金屬之任何單 楨一彳貝、二饧、或四價金屬。 Ζ完成包含至少兩稠芳環（其之 ../ 有為。坐或畊環）夕 雜壤核。若須要，可使額外的 ” P 包括脂族環及芳環兩者， /、兩必需的環稍合。為避免耒 通當…… 能而增加分子體積， 通㊉將裱原子之數目維持於18或以下。 主體材料可包括經取代或未 加_丨_合物。 取代之鉗合類喔星 有用钳合類喔星化合物之說明如下： c〇-i :參喔星鋁[別名，參(8_喹啉醇)鋁⑽] c〇-2:雙喔星鎂[別名，雙嘴醇）鎂_ C〇·]·雙[本并{f}- 8-脅琳醇]鋅（η) 92255.doc -21 - 1328908 C〇·4 ·雙（2_甲基I啥琳醇）紹（ΙΙΙ)-μ_酮-雙（2-甲基-8_啥 啉醇）鋁（III) CO-5 .參喔星銦[別名，參（8喹啉醇）銦] C〇_6:參(5_甲基喔星)鋁[別名，參(5-曱基-8-喹啉醇)鋁 (III)] CO-7 :喔星鋰[別名，（8_喧啉醇）裡⑴] CO-8 ·喔星鎵[別名，參（8嗤啉醇）嫁（m)] CO-9.喔星锆[別名，四（8_喹啉醇）錯（以)] 主體材料可包括經取代或未經取代之蒽化合物。 9，10-二-(2-萘基）蒽之衍生物（化學式F)構成一種可支援 光子激發光的有用主體，且其特別適用於波長大於4〇〇奈米

第2群：5至20個碳原子之芳基或經取代芳基； 第3群：完成蒽基、宸基、或笸基之稠芳環所需之4至24 個碳原子； 第4群：完成呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基或其他雜 92255.doc -22- 衣系統之稠雜芳環所需之5至24個碳原子之雜芳基或經取 代雜芳基； 第5群.1至24個碳原子之烷氧胺基、烷胺基、或芳胺基； 及 第6群：氟、氯、溴或氰基。

說月例包括9，Ι〇-二_(2_萘基）蒽（F1)及2_第三_丁基_91〇_ ~-(2-萘基）蒽（F2)。其他蒽衍生物可有用作為主體，包括 ^(^雙-…^-二苯乙稀基彡苯基^蒽之衍生物。 11引0木何生物（化學式G)構成另一種可支援光子激發光的 有用主體且其特別適用於波長大於4〇〇奈米之光發射，例 如，藍色、綠色、黄色、橙色或紅色。

G 其中： η係3至8之整數； Ζ係Ο、NR或s ;及 尺及R'分別係氫；1至24個碳原子之烷基，例如，丙基、 第三-丁基、庚基等等；5至20個碳原子之芳基或經雜原子 取代之芳基，例如，苯基及萘基、呋喃基、噻吩基、吡啶 基、喹啉基及其他雜環系統；或鹵基諸如氣基、氟基，·或 完成稠芳環所需之原子；及 L係由烷基、芳基、經取代烷基、或經取代芳基所組成 之鏈結單兀，其共軛或非共軛地將多個吲哚連接在一起。 92255.doc -23- 1328908 有用°引D木之一例子為2 9f 9 ” η。^ ^ 于馮2,2,2 -(1，3,5-伸苯基）參[ι_苯基_1Η_ 苯并咪唑]。 主體材料可包括經取代或未經取代之苯并噚唑化合 物、經取代或未經取代之苯并嗟„坐化合物、或經取代或: 經取代之苯并咪唾化合物。主體材料可包括經取代或未經 取代之十坐化合物、經取代或未經取代之三唾化合物、或 經取代或未經取代之，号二唾化合物"号唾化合物之有用例 :包括Μ-雙（5-苯基，号唾_2_基）苯、Μ雙⑷甲基_5苯基 崎唑_2_基）苯、及I，4·雙（5·(對·聯苯Η唑_2·基）苯。噚二唑 化合物之有用例子包括2_(4_聯苯基）_5•苯基+3,4^号二唾 及2-(4-聯苯基）_5_(4_第三_ 丁苯基）+ 3 +啰二唑。三唑化 合物之有用例子包括3-(4-聯笨基）_4_苯基_5_第三丁苯美 -1，2,4-三唑。 土 二苯乙稀基伸芳基衍生物亦有用料主體材料或接雜 劑材料，其之許多例子說明mUS_a_5，121，〇29。有用的發 射材料（主體及摻雜劑）可具有通式（H)或G): X-CH=CH-Y-CH=CH-Z (Η) X-(CH=CH)n-Z ⑴ 其中： X及Z分別係經取代或未經取代之芳基或具有一氮原子 之經取代或未經取代之芳族錯合環基； η等於1、2、或3 ;及 Υ係二價芳基或具有一氮原子之二價芳族錯合環基。有 用的例子包括1，4-雙（2-甲笨乙烯基）苯、4,4,·(9，1〇策二芙 92255.doc •24- —2，ι-乙烯二基）雙（队沁雙（4_曱笨基））苯胺、4,4,_(ι，4-萘 —基二-2，1·乙烯二基）雙（Ν,ΝΚ4_曱苯基））笨胺、及 HU/-伸笨基二_2，丨·乙烯二基）雙（ν，ν_(4_甲苯基））笨 胺。 捧雜劑係經選擇為提供在300-1700奈米之間之發射。摻 ” 、自螢光或破光染料。有用的螢光#雜劑包括如以 上說明為主體材料之材料。其他有用的螢光摻雜劑包括， 但不限於，經取代或未經取代蒽、四莘、二苯并哌喃、苣、 2’3-苯并恩、薰草素、玫瑰紅、及喹吖啶酮之衍生物、二氰 亞甲基哌喃化合物、硫哌喃化合物、聚次甲基（polymethine) 化°物、正哌喃離子（Pyrilium)及正噻哌離子（thiapyrilium) 化a物、第衍生物、迫苐烯（periflanthene)衍生物、茚并宦 衍生物、雙（畊基）胺硼化合物、雙（啡基）甲烷化合物、嗉啶、 夫喊弓丨木、0塞吩、苯并口山、宸、苣并宸（peropyrene)、 本聯四本、聯五本、聯六苯、蒽嵌蒽（anthanthrene)、 雙蒽（bisamhrene)化合物、N，N Ni，N，·四取代聯苯胺衍生 物、N，N，N’,N’-四芳基聯苯胺衍生物及羥喹啉基化合物或其 之組合。此等類別材料之衍生物亦可提供作為有用的主體 材料或其之組合。主體材料通常將係包含至少三伸苯基基 團之化合物。 有用摻雜劑之說明例包括，但不限於，以下化合物： 92255.doc -25- 1328908

92255.doc -26- 1328908 R1

R2 L9 L10 Lll L12 L13 L14 L15 L16 L17 L18 L19 L20 L21 L22 O O o o o o o s s s s s s s H H 曱基 曱基 Η 第三丁基 第三丁基 Η Η 曱基 甲基 Η 第三丁基 第三丁基 Η 甲基 Η 甲基 第三丁基 Η 第三丁基 Η 甲基 Η 甲基 第三丁基 Η 第三丁基

L37 苯基 L38 甲基 L39 第三丁基 L40 菜基 92255.doc •27· R1

R2 L23 L24 L25 L26 L27 L28 L29 L30 L31 L32 L33 L34 L35 L36

X

Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο S S S S S S S R1 R2 Η Η 甲基 甲基 Η 第三丁基 第三丁基 Η Η 曱基 曱基 Η 第三丁基 第三丁基 Η 甲基 Η 甲基 第三丁基 Η 第三丁基 Η 曱基 Η 甲基 第三丁基 Η 第三丁基

L41 苯基 L42 甲基 L43 第三丁基 L44 菜基 1328908

92255.doc -28- 1328908

92255.doc -29- 其他發射材料5 4 環光學増亮劑。Μ明於ΙΑ'539,507中之各種雜 發射材料亦可 物、或智捭雜“材料、兩種以上之聚合材料之摻混 之聚合物或聚合物摻混物。發射材料亦 :有：不具有擦雜劑之多於一種非聚合及聚合材料之： ^•的摻雜劑關於非聚合分子而列示於前。 ㈣可分子分散至聚合主體中，或可經由使少量成= 合至主體聚合物中而加入摻雜劑。典型的聚合材料包括， ^不限於，經取代及未經取代之聚（對伸苯基伸乙烯 土）（PPV)衍生物、經取代及未經取代之聚（對伸苯基）（ppp) 何生物、經取代及未經取代之聚第（PF)衍生物、經取代及 未經取代之聚（對-吼啶）、經取代及未經取代之聚（對-吡啶 伸乙烯基（p-pyridalvinylene))衍生物、及經取代、未經取代 之聚（對-伸苯基）梯型及分步梯型聚合物、及如由

Diaz-Garcia等人教示於US-A-5,881,083及其中之參考文獻 中之其之共聚物。取代基包括，但不限於，烷基 '環烷基、 婦基、芳基、雜芳基、烧氧基、芳氧基、胺基、硝基、硫 92255.doc -30- 1328908 基、鹵基、羥基、及氰基。典型的聚合物為聚（對-伸苯基伸 乙烯基）、經二烷基·、二芳基_、二胺基·、或二烷氧基取代

之pPv、經單烷基_、單烷氧基_取代之PPv、經單芳基取代 之PPV、經9,9，-二院基或二芳基取代之pf、經9,9'-單院其_、 早芳基取代之PF、經9-單烷基或芳基取代之PF、ppp、經二 烷基…二胺基-、二芳基-、或二烷氧基取代之ppp、經單烷 基-、芳基-、烷氧基-、或胺基取代之PPP。此外，可使用聚 合材料，諸如聚（N_乙烯基咔唑）(ρνκ)、聚噻吩、聚吡咯、 聚苯胺、及共聚物諸如亦稱為PEr)C>T/PSs之聚（3,4_伸乙基 二氧嗟吩）/聚（4-苯乙烯磺酸酯）。

月1J述之有機材料係經由昇華適當地沈積，但其亦可自 1非必需黏合劑之溶劑沈積，以改良薄膜形成。如材料 聚口物，則溶劑沈積通常為較佳。待經由昇華沈積之材$ 可:例如，如說明於US-A-6,237,529中之通常包括组材$ 之汁華g「船形容器」$發，或可先將其塗佈於供體片4 上’然後再靠近基板昇華。具有材料之混合物的層可❸ 個別的昇華器船形容器，或可將材料預混合，及自單一白 船形容器或供體片材塗佈。可使用㈣反、整體障, (^ A 5,294,870)、自供體片材之空間界定熱染料轉毛 .A ^688>551 ' US-A-5,851,709 > Λ US-A-6,066,357) J U法(US_A_M66,357)達成圖案化沈積。 ^數的有機雷射裝置對濕氣或氧或兩者敏感，因此一 .,^ ^大孔诸如氮或氬中。可將乾燥劑諸如紹 軋、铭礬土、硫酸鈣、溆 黏土、矽膠、沸石、鹼金屬氧化物、 92255.doc -31 - 1328908 鹼土金屬氧化物、硫酸鹽、或金屬-化物及過氣酸鹽加入 至在封裝置巾。包封及乾燥之方法包括，但不限於，說明 於US A-6,226,890中之方法。此外，技藝中已知將障壁層諸 如SiOx、鐵氟龍（Tefl〇n)、及交替的無機/聚合層用於包封。 圖”、’員示本發明之另一具體實施例，其顯示二維雷射陣列 裝置200 〇此裝置可提供大面積雷射結構之單一模式或多模 式發田射作用。於基板20上沈積底部介電堆疊30。接著沈 積活性區域40，隨後再沈積頂部介電堆疊5〇。與雷射裝置 10之5又计類似，活性區域4〇包括一或多個週期有機增益區 域100，及设置於週期有機增益區域之各側上，且經設置成 使週期有機增益區域與裝置之駐波電磁場之波腹對準的無 機門Pw層1 1 〇。底部30及頂部50介電堆疊之組合物及光譜反 射率亦與雷射裝置1〇中所使用者類似 如圖5所示，為形成發射單一模式或多模式之二維雷射陣 列200 ’需於VCSEL之表面上界定由像元間區域所分隔 的發雷射像元220。對於產生具有單一模式或多模式發雷射 特性之二維雷射陣列之無機系統，像元22〇係經由加入金屬 (E. KaP〇n及 M. 0renstein，us_A 5 〇86,43〇)或經由深钮刻至 頂部介電堆疊中(P.L· G〇urley等人，Appl，㈣％， 890 [1991])以調節頂部介電堆疊之反射率而形成。在兩益 機雷射陣列之情況中，雷射像元係在3_5微米寬左右，及像 兀間間為1-2微米。將此等結果應用至有機雷射系統需要 相當小心’由於一旦有機層經沈積，則很難於雷射結構上 進行微米級圖案化。結果，在較佳具體實施例中，反射率 92255.doc •32· 1328908 調節係經由使用標準的微影及㈣技術於底部介電堆疊％ 中圖案化及形成姓刻區域150’因此而於底部介電堆：3〇 之表面上形成圓形柱之二維陣列而進行。在較佳具體實施 例中，雷射像元之形狀為圓形；然而，亦可有其他的像元 形，’諸如矩形。像元間間隔係纽25至4微米之範圍内。 順著無機引線及深_至底部介電堆疊3G心顯著降低像 元間反射性並非較佳路徑’由於其將導致活性區域位置之 顯著調節。-較佳方法係製造5〇至45〇奈米深之淺蝕刻，以 形成蝕刻區域150。形成蝕刻區域15〇之最終結果係雷射發 射經適度侷限至雷射像元220’有最少量的發雷射源自像元 間區域2H)，且由陣列2崎射單_模式或多模式雷射光。 圖5中之雷射像元22〇係以方形二維陣列設置。雷射像元 220可有其他設置’諸如像元之線性陣列或其他二維週期或 無規設置。

與第一具體實施例類似，將無機間隔層11〇使用於活性區 域40中以減輕由於增加之激發光束功率密度所致之雷射 發射之光譜加寬的程度4同第—具體實施例，將無機介 電材料使用於間隔層之優點為其具有小熱·光係數，且其典 型上對可見波長為透明。 一維雷射陣列裝置2〇〇係經入射激發光束源光學驅 動及纟射單-換式或多模式雷射發射7〇。則务光束可視 有機雷射腔之發雷射功率密度臨限而為聚焦雷射光或不相 干LED光。圖4顯示通過頂部介電堆疊5〇之雷射發射7〇。或 者’可經由適當設計彳電堆疊反射率隹質，洲透過基板 92255.doc -33. 20之雷射發射經由頂部介雷# 丁头 電堆f50將雷射結構光學激發。 在不透明（例如m其 土 情況中，光學激發及雷射發射係 透過頂部介電堆疊50發生。 九子激發有機雷射陣列裝置之 操作係利用下述方式進行。 V激發先束60透射通過基板20及 “P介電堆疊30,並被週期有機增益區域刚吸收，盆中一 ^比率的激發光束能量經再發射為較長波長雷射光。當激 光束60進入通過基板2〇,以確保雷射輸出主要係經由 頂部介電堆疊灣開時，需將底部介電堆㈣波峰反射率 選擇為大於頂部介電堆㈣波峰反㈣。為改良裝置之功 ^轉k效率，一般實務係將額外的介電層加至兩介電堆 且以致底部介電堆疊30對激發光束60為高度透射性，及 P "電堆疊50對激發光束60為高度反射性。雷射光7〇係 由雷射像元220所發射。 在本發明之另一具體實施例中，經由沈積反射性金屬鏡 層而取代頂部介電堆疊50。典型的金屬係銀或鋁，其具有 超過90%之反射性。金屬係經由真空熱蒸發沈積以避免 對下方有機層造成損傷較佳。在此另類之具體實施例中， 激發光束60及雷射發射70皆將行進通過基板2〇。 呈現以下實施例以進一步明瞭本發明，且不應將其解釋 為對其之限制。 實施例1 為測定對於活性區域40中使用無機間隔層1丨〇之發雷射 特性的影響，於經預清潔之6英吋石英基板2〇上製造雷射裝 置°利用習知之電子束沈積在240。(：下於基板20上方沈積 92255.doc -34- ^28908 底部介電堆疊3G，其分別包括⑽及叫之交替的高及低 折射率層。所彳于之介電鏡在56〇奈米下具有〜99 3。/❶之測得的 波峰反射率。於底部介電堆疊3〇之上方沈積活性區域4〇, 其包括一利用高真空熱蒸發沈積之週期有機增益區域 之厚度為30奈米。增益區域被兩165奈米厚之無機 間隔層110包圍，其包括Si〇2，且係利用電子束沈積法沈 積。對於底部Si〇2層，電子束沈積係在24〇t：下進行，而對 頂。卩Si〇2層，沈積係在7〇〇c下進行。於活性區域之後沈 積包括Ti〇2及Si〇2之交替λ/4層的29層頂部介電堆疊5〇(在 560奈米下之波峰反射性為99 98%)。 為測试裝置之光譜特性’使用來自5毫瓦心恤雷射二極 體之403奈米輸出在正入射下自薄膜側將雷射腔光學激 發。激發雷射在5什赫之重複速率下產生5〇奈秒雷射脈衝。 激發光束強度係藉由兩中性密度輪之組合調整，及使用 1000毫米透鏡將其聚焦於雷射腔表面上。所得之在裝置表 面上之測得的激發光束點大小係尺寸〗77 X 243微米之橢圓 形。來自腔之雷射輸出70藉由50毫米f2透鏡及最靠近狹縫 之100毫米f4透鏡之組合（產生雷射之近場影像的2X放大） 聚焦於JY-Horiba雙單色發光器（〇55米）之入口狹縫上。單 色發光器之解析度大約為〇 〇8奈米；利用經冷卻之 Hamamatsu光電倍增管偵測其之輸出。 圖6比較具有有機間隔層（與於圖丨中測量裝置類似之組 合物）之先刚技藝裝置及於活性區域4〇中具有無機間隔層 110之裝置之雷射發射的相對光譜寬度。由於兩裝置在稍微 92255.doc 1328908 不同的臨限下發雷射，因而於圖6中將激發光束功率密·度正 規化，以在相等的發雷射輸出功率下作比較。圖6顯示後一 裝置之雷射發射的光譜寬度完全未加寬，事實上，其之光 譜寬度隨增加的激發光束功率密度而稍微下降。另一方 面’先前技藝裝置之光譜寬度於最小的激發光束功率密度 下立即光譜加寬。圖6之結果顯示經由於活性區域4〇中使用 無機間隔層110導致對增加激發光束功率密度之光譜線寬 加寬的顯著降低。 本發明之其他特徵包括於下。 此垂直腔雷射陣列裝置，其中之像元係以線性陣列設置。 此垂直腔雷射陣列裝置，其中之像元係以二維方形陣列 設置。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示先前技藝有機垂直腔雷射裝置之雷射發射之 相對光譜線寬成輸入激發光束功率之函數之圖； 圖2顯示根據本發明之光學激發以有機為主之垂直腔雷 射的側視示意圖； 圖3係顯示根據本發明之在活性區域内之增益區域設置 之光學激發以有機為主之垂直腔雷射的側視示意圖； 圖4顯示根據本發明製造之光學激發二維有機垂直腔雷 射陣列的側視示意圖； 圖5顯示根據本發明製造之光學激發二維有機垂直腔雷 射陣列的頂視示意圖；及 圖6係顯示先前技藝有機垂直腔雷射裝置及根據本發明 92255.doc -36- 1328908 製造裝置之雷射發射之相對光譜線寬成輸入功率之函數之 圖。 【主要元件符號說明】 ίο 垂直腔有機雷射裝置 20 光透射基板 30 底部介電堆疊 40 有機活性區域 50 頂部介電堆疊 60 激發光束 70 雷射發射 100 週期增益區域 110 無機間隔層 120 電磁場圖案 150 蝕刻區域 200 二維雷射陣列裝置 210 像元間區域 220 發雷射像元 92255.doc -37-

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1'—種垂直腔雷射光產生裝置，包括·· a) —基板； b) —對在預定波長範圍對光反射之底部介電堆疊丨 ¢) 一用於產生雷射光之活性區域； d) —與底部介電堆疊隔開且在預定波長範圍對光反 射之頂部介電堆疊；及 e) 該活性區域包括一或多個週期有機增益區域，及設 置於週期有機增益區域之各側上，且經設置成使週期有 機增益區域與裝置之駐波電磁場之波腹對準的無機間隔 層。 2. 如請求们之垂直腔雷射光產生裝置，其中激發光束光經 由至少一個介電堆疊而透射及引入至活性區域中。 3. 如請求項1之垂直腔雷射光產生裝置，其中該活性區域係 有機主體材料及搀雜劑之組合，及該無機間隔層實質上 對激發光束及雷射光為透明。 4. 如請求項3之垂直腔雷射光產生裝置，其中該主體材料係 為參（8_羥喹啉）鋁，該摻雜劑係為[4-(二氰亞甲基）_2_第三 丁基-6-(1，1，7,7-四甲吹咯啶基（jul〇lidyl)_9·稀基 喃]，及該無機間隔層包括二氧化矽。 5·如請求項！之垂直腔雷射光產生裝置，其中該週期有機增 盈區域包括聚合材料。 6. 一種垂直腔雷射光產生裝置，包括： a) —基板； 92255.doc 1328908 )在預疋波長範圍對光反射之第一介電堆疊； c) 一用於產生雷射光之活性區域； d) 一與第—介電堆疊隔開且對光反射之金屬層；及 e) 該活性區域包括一或多個週期有機增益區域，及設 置於週期有機增益區域之各側上，且經設置成使週期有 機增益區域與裝置之駐波電磁場之錢對準的無機間隔 層。 7· 一種垂直腔雷射陣列裝置，包括·· a) —基板； b) —在預定波長範圍對光反射且設置於基板上方之 底部介電堆疊； c) 一用於產生雷射光之活性區域； d) 一與底部介電堆疊隔開且在預定波長範圍對光反 射之頂部介電堆疊； e) 該活性區域包括一或多個週期有機增益區域，及設 置於週期有機增益區域之各側上，且經設置成使週期有 幾曰皿區域與裝置之駐波電磁場之波腹對準的無機間隔 層；及 品f)形成於底部介電堆疊之表面中以界定具較像元間 區域高之反射率之間隔雷射像元之陣列，以 單:模式或多模式雷射光之㈣區域。 車K射 8.如凊求項7之垂直腔雷射陣列裝置其中激發光束光經由 至乂個介電堆疊而透射及引入至活性區域中。 长項7之垂直腔雷射陣列裝置，其中一或多個週期有 92255.doc 機增益區域係古 '、有機主體材料及摻雜劑之組合，及該在機 間隔層實f μ祖也6 〇 及Θ…微 育上對激發光束光及雷射光為透明。 10. 如凊求項7之垂直腔雷射陣列裝置，其中該在像元間之間 隔係在0.25至4微米之範圍内。 92255.doc