(57)【要約】【課題】同一素子内に発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚が異なる領域を設け、かつ、素子の全ての領域において、発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚に依存せず、均一に電界を印加できる手法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のレーザ素子の一は、二つの電極間に発光性の有機化合物を含有する積層体を有し、積層体は膜厚分布を有する金属酸化物と有機化合物との混合層を有する。上記レーザ素子は、電極間に電圧を印加して電流を流すことで、金属酸化物と有機化合物との混合層の膜厚が異なる領域ごとに異なる波長の光を発振する。【選択図】図１
2006190992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの電極間に発光性の有機化合物を含有する積層体を有し、
前記積層体は金属酸化物と有機化合物との混合層を有し、
前記混合層は前記電極と重なる領域の少なくとも２箇所において異なる膜厚を有することを特徴とするレーザ素子。
【請求項２】
二つの電極間に発光性の有機化合物を含有する積層体を有し、
前記積層体は金属酸化物と有機化合物との混合層を有し、
前記混合層は前記電極と重なる領域の少なくとも２箇所において異なる膜厚を有し、
前記電極のいずれか一つは少なくとも２箇所において異なる膜厚を有することを特徴とするレーザ素子。
【請求項３】
二つの電極間に発光性の有機化合物を含有する積層体を有し、
前記積層体は金属酸化物と有機化合物との混合層を有し、
前記混合層は前記電極と重なる領域の少なくとも２箇所において異なる膜厚を有し、
前記電極のいずれか一つは少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する絶縁層上に設けられることを特徴とするレーザ素子。
【請求項４】
少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、
前記金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含有する層上に第２の電極を形成することを特徴とするレーザ素子の作製方法。
【請求項５】
少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に第１の金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、
前記第１の金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含有する層上に第２の金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、
前記第２の金属酸化物と有機化合物との混合層上に第２の電極を形成することを特徴とするレーザ素子の作製方法。
【請求項６】
第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含有する層上に、少なくとも２箇所において異なる膜厚を有するように、金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、
前記金属酸化物と有機化合物との混合層上に第２の電極を形成することを特徴とするレーザ素子の作製方法。
【請求項７】
第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に第１の金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、
前記第１の金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含有する層上に、少なくとも２箇所において異なる膜厚を有するように、金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、
前記第２の金属酸化物と有機化合物との混合層上に第２の電極を形成することを特徴とするレーザ素子の作製方法。
【請求項８】
少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する絶縁層上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、
前記金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含有する層上に第２の電極を形成することを特徴とするレーザ素子の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ素子、及びその作製方法に関し、更に詳細にはデータ通信、セキュリティ、微細加工等の分野での使用に適するレーザ素子に関するものである．
【背景技術】
【０００２】
面発光型レーザ素子は、基板面に対して垂直方向に光を射出させるレーザ素子であって、従来のファブリペロー共振器型レーザ素子とは異なり、同一の基板上に多数の面発光型レーザ素子を配列することが可能なこともあって、近年、データ通信分野で注目されているレーザ素子である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、半値幅の大きな発光を与える有機化合物を用いたレーザ素子の研究が進められている。有機化合物の発光を利用した固体レーザでは、二つの電極間に設置された、有機化合物を含む、少なくとも一層以上の薄膜（以下、発光性の有機化合物を含有する積層体と記す）、に正孔と電子を注入することで発光が得られ、この発光を効率よく増幅することでレーザ光を発振することができる。
【０００４】
この際、発振するレーザ光の波長は、発光を担う化合物が射出する波長の内、共振器で増幅できる波長に限定される。ここで共振器とは、高い反射率を有する面（以下、反射面と記す）で発光を閉じ込め、増幅する構造である。具体的には、発光性の有機化合物を含有する積層体の端面を反射面としたり、あるいは電極を反射面として利用したりすることができる。前者の場合、光は基板面に対して平行な方向で反射され、増幅を繰り返すことでレーザ発振が起こる。したがって、基板面から平行な方向にレーザ光が発振される。後者の場合、光の反射・増幅は基板面に対して垂直な方向で起こり、レーザ光は基板面に対して垂直な方向で発振する。後者の方式を採用することで、同一の基板上に多数の面発光型レーザ素子を配列することが可能となる。
【特許文献１】特許公報第３２０６０９７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の電流励起レーザ素子では、発振するレーザ光の波長は、有機層が与える発光波長のうち、共振器で増幅できる波長に限定される。つまり、一つのレーザ素子で発振できる波長は１つに限定される。一つのレーザ素子から複数の波長を有するレーザを同時に発振することはできない。したがって、個々に独立した複数のレーザ素子を同一基板に設置する必要があった。この場合、基板のサイズが小さくなるほど一つ一つの素子の位置をより精密に制御する必要が生まれ、生産性が大幅に低下してしまうという問題が生じる。
【０００６】
また、面発光型レーザ素子は、設置された発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚が共振器長を左右する。そしてレーザ光は、この共振器長によって決まる単一の縦モードで発振する。そのため、有機膜厚を変化させることで、発振波長を制御することができる。これを利用すれば、同一の素子内において発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚を変化させることで、一つの素子から複数の波長のレーザ光を同時に発振することが可能である。しかしながらこの方法では、同一素子内に電流−電圧特性（以下、Ｉ−Ｖ特性と記す）の異なる領域が複数存在することになる。このため、電界は電流が最も流れやすい箇所、すなわち膜厚の小さい領域に集中するため、その他の部分では発光せず、結局単一の波長のレーザ光のみが発振してしまう。また電流が集中する部分ではショートを起こしやすくなってしまう。
【０００７】
そこで本発明では、同一素子内に発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚が異なる領域を設け、かつ、素子の全ての領域において、発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚に依存せず、均一に電界を印加できる手法を提供することを目的とする。また、この手法により、同一素子内から異なる複数の波長のレーザ光を同時に射出できる素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで発明者らは鋭意検討を重ねた結果、金属酸化物と有機化合物との混合層が高い導電性を示し、かつ発光性の有機化合物を含有する層へのキャリア注入性が優れているという特徴を有することを見出した。この混合層を、発光性の有機化合物を含有する積層体を構成する一層として、電極間に設けたレーザ素子は、駆動電圧の上昇を招くことなく、効率の良い発光が得られることを見出した。さらに、金属酸化物と有機化合物との混合層は高い導電性を反映し、この金属酸化物と有機化合物との混合層の膜厚を大きくしても、素子のＩ−Ｖ特性に影響を与えないことを見出した。本発明は、本発明で提供する金属酸化物と有機化合物との混合層を設置し、かつこの混合層の膜厚を制御することで、同一の素子内において異なる膜厚の領域を有する素子を提供するものである。さらに本発明は、同一の素子内において異なる膜厚の領域を有する素子においても、素子内に均一のＩ−Ｖ特性を実現するものである。これにより、同一の素子内において異なる発光波長を有するレーザ光を発振するレーザ素子が提供される。
【０００９】
本発明のレーザ素子の一は、二つの電極間に発光性の有機化合物を含有する積層体を有し、積層体は金属酸化物と有機化合物との混合層を有し、混合層は前記電極と重なる領域の少なくとも２箇所において異なる膜厚を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のレーザ素子の一は、二つの電極間に発光性の有機化合物を含有する積層体を有し、積層体は金属酸化物と有機化合物との混合層を有し、混合層は前記電極と重なる領域の少なくとも２箇所において異なる膜厚を有し、電極のいずれか一つは少なくとも２箇所において異なる膜厚を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のレーザ素子の一は、二つの電極間に発光性の有機化合物を含有する積層体を有し、積層体は金属酸化物と有機化合物との混合層を有し、混合層は前記電極と重なる領域の少なくとも２箇所において異なる膜厚を有し、電極のいずれか一つは少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する絶縁層上に設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明のレーザ素子の作製方法の一は、少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する第１の電極を形成し、第１の電極上に金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、発光性の有機化合物を含有する層上に第２の電極を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明のレーザ素子の作製方法の一は、少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する第１の電極を形成し、第１の電極上に第１の金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、第１の金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、発光性の有機化合物を含有する層上に第２の金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、第２の金属酸化物と有機化合物との混合層上に第２の電極を形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明のレーザ素子の作製方法の一は、第１の電極を形成し、第１の電極上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、発光性の有機化合物を含有する層上に、少なくとも２箇所において異なる膜厚を有するように、金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、金属酸化物と有機化合物との混合層上に第２の電極を形成することを特徴とする。
【００１５】
本発明のレーザ素子の作製方法の一は、第１の電極を形成し、第１の電極上に第１の金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、第１の金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、発光性の有機化合物を含有する層上に、少なくとも２箇所において異なる膜厚を有するように、金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、第２の金属酸化物と有機化合物との混合層上に第２の電極を形成することを特徴とする。
【００１６】
本発明のレーザ素子の作製方法の一は、少なくとも２箇所において異なる膜厚を有する絶縁層上に第１の電極を形成し、第１の電極上に金属酸化物と有機化合物との混合層を形成し、金属酸化物と有機化合物との混合層上に発光性の有機化合物を含有する層を形成し、発光性の有機化合物を含有する層上に第２の電極を形成することを特徴とする。
【００１７】
上記レーザ素子は、電極間に電圧を印加して電流を流すことで、金属酸化物と有機化合物との混合層の膜厚が異なる領域ごとに異なる波長の光を発振する。
【００１８】
上記レーザ素子は、電極間に電圧を印加して電流を流すことで、金属酸化物と有機化合物との混合層の膜厚が異なる領域ごとに異なる波長のレーザ光を発振する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明において、発光性の有機化合物を含有する積層体の一層として、電極間に設置される有機化合物と金属酸化物との混合層は、導電性が高いため、この混合層の膜厚を変化させても素子のＩ−Ｖ特性に変化が生まれない。したがって、この混合層の膜厚を厚くすることで、Ｉ−Ｖ特性に変化を招くことなく、電極間の距離、すなわち共振器長を大きくすることができる。同様に、この混合層の膜厚を薄くすることで、Ｉ−Ｖ特性に変化を招くことなく、電極間の距離、すなわち共振器長を小さくすることができる。
【００２０】
したがって、素子内に混合層の中で膜厚の異なる領域を設置することで、単一の素子から、基板面に垂直な方向に、異なる波長のレーザ光を同時に射出することが可能となる。
【００２１】
また、金属酸化物と有機化合物との混合層の膜厚、および膜厚が異なる領域の面積を変えることで、一つの素子から得られるスペクトル形状を制御することができる。すなわち、一つの素子から得られる発光スペクトルにおいて、発光波長とその強度を任意に制御することが可能となる。これを利用することで、個々の素子に固有のスペクトル形状を作り出すことが可能となり、射出するレーザ光自身に大容量の情報を賦与することが可能となる。
【００２２】
また、一つの素子から得られるスペクトル形状を制御することができることから、任意の発光を有するレーザ光を与えることができる。つまり、従来のレーザ光は半値幅の非常に狭い、単一のスペクトルを与えることが特徴であるが、本発明によって得られるレーザ光は、半値幅が狭く、かつ複数の発光スペクトルを与えるものである。したがって、発光スペクトルの強度と波長を制御することで、青から赤に至る、任意の色のレーザ光を与えることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、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、本発明は以下に示す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。なお、以下に説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２４】
（実施の形態１）
以下に、図１を参照し、実施の形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。
【００２５】
まず、基板１００上に第１の電極１０４を形成する。電極としては公知の材料を用いることができる。例えば仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）ものとしては、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、以下、ＩＴＯと示す）、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。その他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等を用いることも可能である。
【００２６】
逆に仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることも可能である。具体的には、元素周期律の１族または２族に属する金属、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。
【００２７】
なお、発光性の有機化合物を含有する積層体に対して正孔を注入する電極、二つの電極のうち、より高い電圧をかけることによって発光が得られる電極として使用する場合には、仕事関数の大きな電極を用いるのが好ましい。また、電子を注入する電極、二つの電極のうち、より低い電圧をかけることによって発光が得られる電極として使用する場合には、仕事関数の小さい電極を用いることが好ましい。
【００２８】
次に第１の電極を微細加工し、電極の膜厚を部分的に変化させる。微細加工する方法としては、機械的な微細加工の他、第１の電極を成膜後に結晶化させる、レーザ光や電子線等によるエッチング、第１の電極の成膜後に基板に応力をかけて平面ではない基板とする、化学薬品によって第１の電極の一部を溶解、あるいは反応させる等が挙げられる。また、従来は平坦に成膜出来ないため採用されていなかった電極材料や成膜方法を使う事も出来る。以上の工程で表面に凹凸形状を有する第１の電極１０４を形成する。
【００２９】
次に微細加工された第１の電極１０４の上に、有機化合物と金属酸化物の混合層１０３を形成する。第１の電極１０４がより高い電圧をかけることによって発光が得られる電極であれば、ここで金属酸化物の好例としては、有機化合物に対して電子受容性（ホール輸送性）を示す遷移金属酸化物が好ましく、例えばチタン酸化物（ＴｉＯｘ）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯｘ）、ハフニウム酸化物（ＨｆＯｘ）、バナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯｘ）、タンタル酸化物（ＴａＯｘ）、クロム酸化物（ＣｒＯｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、レニウム酸化物（ＲｅＯｘ）、ルテニウム酸化物などが挙げられる。一方、有機化合物としては、前記金属酸化物に対して電子供与性を示す芳香族アミン化合物が好ましく、例えば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（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、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）などが挙げられる。このような構成とすることにより、有機化合物と金属酸化物との間で電子の授受が行われ、キャリアが発生し、導電性及び発光性の有機化合物を含有する層１０２へのキャリア注入性が向上する。
【００３０】
第１の電極１０４が、第２の電極１０１より低い電圧をかけることによって発光が得られる電極であれば、種々の金属酸化物、金属窒化物、または金属酸化窒化物が可能である。さらに、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ土類金属窒化物、希土類金属窒化物等の電子供与性を示す材料を用いることも好ましい。具体的には、酸化リチウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化エルビウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウム、窒化イットリウム、窒化ランタンなどが挙げられる。一方有機化合物としては、電子キャリアが発生するため、電子輸送性の有機化合物が好ましい。電子輸送性の有機化合物としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：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（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、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（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（４−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（略称：ＯＸＤ−７）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ビフェニリル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などが挙げられるが、これらに限定されることはない。また、上述した化合物の中でも、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などに代表される芳香環を含むキレート配位子を有するキレート金属錯体や、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなどに代表されるフェナントロリン骨格を有する有機化合物や、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７などに代表されるオキサジアゾール骨格を有する有機化合物は、電子キャリアを発生しやすく、有機化合物として好適な化合物群である。
【００３１】
上述した有機化合物と金属酸化物の混合層１０３は、蒸着法、スピンコート法など塗布法、ゾル−ゲル法を用いることができる。また、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出（噴出）して所定のパターンに形成することが可能な、液滴吐出（噴出）法（その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる。）、物体が所望のパターンに転写、または描写できる方法、例えば各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）なども用いることができる。
【００３２】
なお、蒸着によって有機化合物と金属酸化物の混合層１０３を形成する場合、この混合層の表面に凹凸が生じる可能性がある。この場合、表面を研磨して平坦化しても構わない。また、平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。
【００３３】
次に、この有機化合物と金属酸化物の混合層１０３上に、発光性の有機化合物を含有する層１０２を形成する。この発光性の有機化合物を含有する層１０２は一層でも良く、あるいは異なる組成を有する発光性の有機化合物を含有する層を積層してもよい。この発光性の有機化合物を含有する層１０２において、電極から注入された正孔と電子が再結合し、  発光が得られる。したがって、発光性の有機化合物を含有する層１０２で使用する材料、およびその膜厚、発光性の有機化合物を含有する層１０２の積層数などは、発光の効率や発光を担う材料のスペクトルなどを考慮して決定すればよい。
【００３４】
以下、発光性の有機化合物を含有する層１０２で使用する材料について具体例を挙げる。まず、本素子では可視光領域に発光を与える材料が不可欠である。このような材料として、蛍光材料が好適である。具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：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（略称：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（略称：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（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの典型金属錯体が挙げられる。あるいは９，１０−ジフェニルアントラセンや４，４’−ビス（２，２−ジフェニルエテニル）ビフェニルなどの炭化水素系化合物なども好適である。
【００３５】
あるいは、上記材料と他の発光材料の混合層を形成しても良い。すなわち上述した発光体に、蛍光色素、あるいはりん光色素を少量混合することで、発光効率を上げることができる。蛍光材料としてはクマリン誘導体、キナクリドン誘導体、アクリドン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ピロン誘導体などが挙げられる。りん光色素としては、三重項発光材料としては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（以下、「Ｉｒ（ｐｐｙ）３」と記す）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、「ＰｔＯＥＰ」と記す）など、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、あるいは希土類金属などの遷移金属錯体が挙げられる。
【００３６】
なお、発光性の有機化合物を含有する層１０２として、上述した発光を担う層（以下、発光層と記す）以外に、電極から注入された正孔と電子（以下、正孔と電子の両者を示す時、キャリアと記す）の輸送を促進する層を設けても良い。具体的には、正孔輸送を促進する層（以下、正孔輸送層と記す）として芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物である。広く用いられている材料として、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，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、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、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミンなどのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。一方、電子の輸送を促進する層（以下、電子輸送層と記す）に好適な材料としては、上記典型金属化合物が挙げられるが、他に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−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソフェナントロリンやバソキュプロインなどのフェナントロリン誘導体を用いても良い。
【００３７】
これらの電子輸送層、正孔輸送層を設置する場合、電子輸送層は発光層と陰極との間に、正孔輸送層は発光層と陽極との間に設置される。
【００３８】
この後、第２の電極１０１を形成すればよい。なお、第２の電極１０１を陰極として用いる場合、発光性の有機化合物を含有する層１０２への電子注入を促進する材料（以下、電子注入材料と記す）と、発光性の有機化合物を含有する層１０２と第２の電極１０１間に設置しても良い。電子注入材料としては、フッ化カルシウムやフッ化リチウム、酸化リチウムや塩化リチウムなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などを適用すればよい。このような電子注入材料を設置する場合、陰極の仕事関数は大きくても良く、例えば、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ等の金属・導電性無機化合物を用いることもできる。なお、これらの電極は蒸着法やスパッタリング法、あるいはゾル−ゲル法を用いた湿式法を適用することができる。
【００３９】
上述した第１の電極１０４と第２の電極１０１間で、発光性の有機化合物を含有する層１０２から発光した光が反射を繰り返して増幅され、最終的にはどちらかの電極からレーザ光として取り出される。したがって、片方の電極は反射鏡として、もう一方の電極は出力鏡として機能する。反射鏡として機能する電極は反射率が高いことが好ましい。具体的には、５０％以上、好ましくは９５％以上である。これに対し、出力鏡の反射率は５０〜９５％に設定するのが好ましい。このような反射率の制御は、材料や、膜厚を選択することによって制御できる。以上の工程で本実施の形態におけるレーザ素子が完成する。
【００４０】
本実施の形態では、発光性の有機化合物を有する層１０２から放射された光は、レーザ光１３１ａ、レーザ光１３１ｂ、レーザ光１３１ｄ、レーザ光１３１ｅとして第２の電極１０１から射出される。有機化合物と金属酸化物の混合層１０３は、領域によって膜厚１３２ａ、膜厚１３２ｂ、膜厚１３２ｃ、膜厚１３２ｄ、膜厚１３２ｅのように膜厚差があり、膜厚分布を有している。射出されるレーザ光の波長は、その膜厚によって大きく影響をうける。よって、レーザ光１３１ａ、レーザ光１３１ｂ、レーザ光１３１ｄ、レーザ光１３１ｅは、それぞれ異なる波長を有しており、レーザ光１３１ｃのように、レーザ光としてレーザ素子の外へ射出されず減衰してしまう場合もある。
【００４１】
図１（Ｂ）のレーザ素子は、図１（Ａ）のレーザ素子において、第２の電極１０１と発光性の有機化合物を含有する層１０２の間に、第２の有機化合物と金属酸化物の混合層を設ける例である。図１（Ｂ）において、基板１１０上に凹凸形状を有する第１の電極１１４、その凹凸を平坦化するように設けられる第１の有機化合物と金属酸化物の混合層１１３、発光性の有機化合物を有する層１１２、第２の有機化合物と金属酸化物の混合層１１５、第２の電極１１１が積層されている。
【００４２】
図１（Ｂ）のように、発光性の有機化合物を有する層１１２と第１の電極１１４間とに第１の有機化合物と金属酸化物の混合層１１３を設け、発光性の有機化合物を有する層１１２と第２の電極１１１間とに第２の有機化合物と金属酸化物の混合層１１５を設ける構成とし、２種類の有機化合物と金属酸化物の混合層を設けてもよい。この場合、有機化合物と金属酸化物の材料の選択は、第１の電極１１４と第２の電極１１１と印加される電圧の高さに従って、上記の材料から選択すればよい。
【００４３】
第１の有機化合物と金属酸化物の混合層１１３が膜厚分布を有していることから、図１（Ａ）のレーザ素子と同様に、レーザ光１４１ａ、レーザ光１４１ｂ、レーザ光１４１ｃ、レーザ光１４１ｅは異なる波長でそれぞれ、第２の電極１１１を通過して射出し、光１４１ｄのようにレーザ光として射出できずにレーザ素子内で減衰する場合もある。
【００４４】
このように膜厚の異なる領域を設置することで、単一の素子から、基板面に垂直な方向に、異なる波長のレーザ光を同時に射出することが可能となる。また、金属酸化物と有機化合物との混合層の膜厚、および膜厚が異なる領域の面積を変えることで、一つの素子から得られるスペクトル形状を制御することができる。すなわち、一つの素子から得られる発光スペクトルにおいて、発光波長とその強度を任意に制御することが可能となる。これを利用することで、個々の素子に固有のスペクトル形状を作り出すことが可能となり、射出するレーザ光自身に大容量の情報を付与することが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は有機化合物からの発光を利用したレーザ発振に限るものではなく、無機物からの発光を利用する半導体レーザにも適用できる。この場合、発光性の有機化合物を含有する層の代わりに無機半導体層を形成すればよい。無機半導体層としては、ＧａＡｓ  やＩｎＰなどが挙げられるが、これらに限定されることはない。
【００４６】
一つの素子から得られるスペクトル形状を制御することができることから、任意の発光を有するレーザ光を与えることができる。つまり、従来のレーザ光は半値幅の非常に狭い、単一のスペクトルを与えることが特徴であるが、本発明によって得られるレーザ光は、半値幅が狭いものの、複数の発光スペクトルを与えるものである。したがって、発光スペクトルの強度と波長を制御することで、青から赤に至る、任意の色のレーザ光を与えることも可能である。
【００４７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において、レーザ素子を構成する電極を含む積層の形状が異なる例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
【００４８】
実施の形態１では、第１の電極１０４に凹凸を形成し、この上に金属酸化物と有機化合物との混合層を設置する例を示した。本実施の形態では、有機化合物と金属酸化物の混合層に凹凸を形成し、その上に第２の電極と形成する例を示す。すなわち、基板上に第１の電極、発光性の有機化合物を含有する層を順に形成し、その後有機物と金属酸化物の混合層を形成した後、これを微細加工して任意の形状の凹凸構造を作成し、この後に第２の電極を形成する。
【００４９】
本実施の形態を図２を用いて説明する。図２（Ａ）に示すレーザ素子は、基板１５０上に設けられ、基板１５０は放射されるレーザ光に対して透過性を有する。基板１５０上に、第１の電極１５１を形成し、第１の電極１５１上に発光性の有機化合物を有する層１５２を形成する。発光性の有機化合物を有する層１５２に接して、第１の電極１５１、第２の電極１５４に印加される電圧の高さによって、選択された材料からなる有機化合物と金属酸化物の混合層１５３を形成する。
【００５０】
有機化合物と金属酸化物の混合層１５３は、有機化合物と金属酸化物の混合層を微細加工し、有機化合物と金属酸化物の混合層の膜厚を部分的に変化させることで形成することができる。微細加工する方法としては、機械的な微細加工、レーザ光や電子線等によるエッチング、化学薬品によって有機化合物と金属酸化物の混合層１５３の一部を溶解、あるいは反応させる等が挙げられる。例えば、有機化合物と金属酸化物の混合層を形成した後、マスクなどを用いて選択的に形状を加工すればよい。また、有機化合物と金属酸化物の混合層を積層構造とし、選択的に層を形成することによって、膜厚が不均一になるような層構造とすることもできる。
【００５１】
本実施の形態では、発光性の有機化合物を有する層１５２から放射された光は、レーザ光１７１ａ、レーザ光１７１ｂ、レーザ光１７１ｄ、レーザ光１７１ｅとして第１の電極１５１から射出される。有機化合物と金属酸化物の混合層１５３は、領域によって膜厚差があるので、電極間に存在する発光性の有機化合物を含有する積層体は膜厚分布を有している。射出されるレーザ光の波長は、その膜厚によって大きく影響をうける。よって、レーザ光１７１ａ、レーザ光１７１ｂ、レーザ光１７１ｄ、レーザ光１７１ｅは、反射を繰り返して増幅され、最終的にそれぞれ異なる波長を有しており、レーザ光１７１ｃのように、レーザ光としてレーザ素子の外へ射出されず減衰してしまう場合もある。
【００５２】
図２（Ｂ）のレーザ素子は、図２（Ａ）のレーザ素子において、第１の電極１５１と発光性の有機化合物を含有する層１５２の間に、第２の有機化合物と金属酸化物の混合層を設ける例である。図２（Ｂ）において、基板１６０上に、第１の電極１６１、第２の有機化合物と金属酸化物の混合層１６５、発光性の有機化合物を有する層１６２、凹凸形状を有して形成される第１の有機化合物と金属酸化物の混合層１６３、第２の電極１６４が積層されている。本実施の形態では、第２の電極１６４は、第１の有機化合物と金属化合物の混合層１６３の有する凹凸形状を平坦化する様に形成されるが、射出されるレーザ光の波長は、電極間に存在する発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚に依存するので、第２の電極１６４は、第１の有機化合物と金属化合物の混合層１６３の有する凹凸形状を反映して形成されてもよい。
【００５３】
第１の有機化合物と金属酸化物の混合層１６３が膜厚分布を有していることから、図２（Ａ）のレーザ素子と同様に、レーザ光１８１ａ、レーザ光１８１ｂ、レーザ光１８１ｃ、レーザ光１８１ｅは反射を繰り返して増幅され、最終的に異なる波長でそれぞれ、第１の電極１６１を通過して射出し、光１８１ｄはレーザ光として射出できすにレーザ素子内で減衰する。本実施の形態では、レーザ光１７１ａ、レーザ光１７１ｂ、レーザ光１７１ｄ、レーザ光１７１ｅを第１の電極１５１より、レーザ光１８１ａ、レーザ光１８１ｂ、レーザ光１８１ｃ、レーザ光１８１ｅを第１の電極１６１より取り出す構成とするが、第２の電極１５４、第２の電極１６４より取り出す構成としてもよい。片方の電極は反射鏡として、もう一方の電極は出力鏡として機能する。このような反射率の制御は、材料や、膜厚を選択することによって制御できる。本実施の形態では、電極間で膜厚差を有する第２の電極１５４、第２の電極１６４を反射鏡として用い、均一な膜厚分布を有する第１の電極１５１、第１の電極１６１を出力鏡として用いる。以上の工程で本実施の形態におけるレーザ素子が完成する。
【００５４】
このように膜厚の異なる領域を設置することで、単一の素子から、基板面に垂直な方向に、異なる波長のレーザ光を同時に射出することが可能となる。また、金属酸化物と有機化合物との混合層の膜厚、および膜厚が異なる領域の面積を変えることで、一つの素子から得られるスペクトル形状を制御することができる。すなわち、一つの素子から得られる発光スペクトルにおいて、発光波長とその強度を任意に制御することが可能となる。これを利用することで、個々の素子に固有のスペクトル形状を作り出すことが可能となり、射出するレーザ光自身に大容量の情報を賦与することが可能となる。
【００５５】
一つの素子から得られるスペクトル形状を制御することができることから、任意の発光を有するレーザ光を与えることができる。つまり、従来のレーザ光は半値幅の非常に狭い、単一のスペクトルを与えることが特徴であるが、本発明によって得られるレーザ光は、半値幅が狭いものの、複数の発光スペクトルを与えるものである。したがって、発光スペクトルの強度と波長を制御することで、青から赤に至る、任意の色のレーザ光を与えることも可能である。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１において、レーザ素子を構成する電極を含む積層の形状が異なる例である。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
【００５７】
実施の形態１、実施の形態２においては、レーザ素子を構成する電極や、金属酸化物と有機化合物との混合層が凹凸形状を有するように形成するが、本実施の形態では、凹凸形状を有する層を別に形成し、その層の凹凸形状を用いて、電極間に存在する発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚を制御する例を示す。つまり、実施の形態１及び実施の形態２においては、レーザ素子は平坦な領域に形成されるが、本実施の形態では、レーザ素子は凹凸形状を有する領域に形成される。
【００５８】
図４に本実施の形態のレーザ素子を示す。図４（Ａ）に示すレーザ素子は、基板３００上に形成した凹凸形状を有する層３０６上に設けられている。凹凸形状を有する層３０６は、有機材料、無機材料、またはその化合物や混合物などを用いることができる。選択的に凹凸形状を有するように形成してもよいし、層を形成後、機械的、または、化学的な処理によって、凹凸形状を有するように加工してもよい。このように、発光性の有機化合物を含有する積層体に膜厚差を生じさせるために、凹凸形状を有する層３０６を別途設ける構成とすると、材料や形成方法の選択幅が広がるので、より精密な発光性の有機化合物を含有する積層体の膜厚制御を行うことができる。よって得られるレーザ光の波長もより精密に制御することができる。
【００５９】
凹凸形状を有する層３０６上に形成された第１の電極３０４は、その凹凸形状を反映し、凹凸形状を有する第１の電極３０４となる。第１の電極３０４の有する凹凸形状を平坦化する様に金属酸化物と有機化合物との混合層３０３を形成する。金属酸化物と有機化合物との混合層３０３上に、発光性の有機化合物を含有する層３０２、第２の電極３０１を積層し、本実施の形態のレーザ素子が作製される。
【００６０】
本実施の形態では、発光性の有機化合物を有する層３０２から放射された光は、反射を繰り返して増幅され、最終的にレーザ光３１１ａ、レーザ光３１１ｂ、レーザ光３１１ｄ、レーザ光３１１ｅとして第２の電極３０１から射出される。有機化合物と金属酸化物の混合層３０３は、領域によって膜厚差があるので、電極間に存在する発光性の有機化合物を含有する積層体は膜厚分布を有している。射出されるレーザ光の波長は、その膜厚によって大きく影響をうける。よって、レーザ光３１１ａ、レーザ光３１１ｂ、レーザ光３１１ｄ、レーザ光３１１ｅは、それぞれ異なる波長を有しており、光３１１ｃのように、レーザ光としてレーザ素子の外へ射出されず減衰してしまう場合もある。
【００６１】
図４（Ｂ）は、レーザ素子を形成する基板３５０が凹凸形状を有して形成されるレーザ素子の例を示す。図４（Ｂ）において、基板３５０は、凹凸形状を有するように、湾曲した形状となっている。基板３５０は、両面に凹凸形状を有するように湾曲した形状であるが、素子の形成される一方の面のみ凹凸形状を有し、他方の面は平坦な面であってもよい。
【００６２】
凹凸形状を有する基板３５０上に設けられる第１の電極３５４は、基板３５０の凹凸形状を反映して形成される。第１の電極３５４上に、第１の電極の凹凸形状を平坦化するように有機化合物と金属酸化物の混合層３５３が形成される。有機化合物と金属酸化物の混合層３５３上に、発光性の有機化合物を有する層３５２、第２の電極３５１が順に形成され、図４（Ｂ）に示すような膜厚分布を持つ発光性の有機化合物を含有する積層体を有するレーザ素子が作製される。
【００６３】
本実施の形態では、発光性の有機化合物を有する層３５２から放射された光は、反射を繰り返して増幅され、最終的にレーザ光３７１ａ、レーザ光３７１ｂ、レーザ光３７１ｄ、レーザ光３７１ｄとして第２の電極３５１から射出される。有機化合物と金属酸化物の混合層３５３は、領域によって膜厚差があるので、電極間に存在する発光性の有機化合物を含有する積層体は膜厚分布を有している。射出されるレーザ光の波長は、その膜厚によって大きく影響をうける。よって、レーザ光３７１ａ、レーザ光３７１ｂ、レーザ光３７１ｄ、レーザ光３７１ｄは、それぞれ異なる波長を有しており、光３７１ｅのように、レーザ光としてレーザ素子の外へ射出されず減衰してしまう場合もある。
【００６４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明を用いて作製されるレーザ素子によって、精密なレーザ加工をする例を図３を用いて説明する。加工に用いられるレーザ素子は、実施の形態１乃至３のいずれかで作製するレーザ素子と同様に作製することができる。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
【００６５】
本実施の形態では、導電膜の加工に用いられるマスクの露光に本発明のレーザ素子を用いる。基板２２０上に導電膜２２１を形成する。導電膜２２１上にマスクとなる感光性のレジスト膜２２２を形成する。本実施の形態では、感光性のレジスト膜２２２の露光処理を、本実施の形態で示すレーザ素子２５０より射出されるレーザ光によって行う。絶縁膜を所望の形状に加工する場合も、基板上に絶縁膜を形成すれば、導電膜の場合と同様に加工できる。
【００６６】
レーザ素子２５０は、基板２００及びカバー材２０６に挟まれるように支持される。基板２００は、射出されるレーザ光２１１ａ、レーザ光２１１ｂ、レーザ光２１１ｃ、レーザ光２１１ｆ、レーザ光２１１ｇ、レーザ光２１１ｈに対して透過性を有する必要があるが、カバー材２０６はレーザ素子２５０を保護する保護膜の機能を有していればよい。カバー材２０６は、水などの汚染源を遮断する保護膜なので、緻密な構成の材料が好ましい。
【００６７】
レーザ素子２５０は、第１の基板２００上に第１の電極２０４、発光性の有機化合物を有する層２０３、膜厚分布を有する有機化合物と金属酸化物の混合層２０２、第２の電極２０１から構成される。有機化合物と金属酸化物の混合層２０２は、膜厚が連続的に変化する形状となっており、層内で膜厚差を有する。よって、射出するレーザ光の波長を決定する、発光性の有機化合物を有する層２０３及び膜厚分布を有する有機化合物と金属酸化物の混合層２０２からなる発光性の有機化合物を有する積層体も、積層体内に膜厚分布を有する。有機化合物と金属酸化物の混合層２０２上に、有機化合物と金属酸化物の混合層２０２の形状のよって生じた膜厚差を平坦化するように第２の電極２０１を形成し、カバー材２０６を形成する。
【００６８】
本実施の形態では、発光性の有機化合物を有する層２０３から放射された光は、反射を繰り返して増幅され、最終的にレーザ光２１１ａ、レーザ光２１１ｂ、レーザ光２１１ｃ、レーザ光２１１ｆ、レーザ光２１１ｇ、レーザ光２１１ｈとして第１の電極２０４から射出され、レジスト膜２２２に照射される（図３（Ａ））。有機化合物と金属酸化物の混合層２０２は、領域によって膜厚差があるので、電極間に存在する発光性の有機化合物を含有する積層体は膜厚分布を有している。射出されるレーザ光の波長は、その膜厚によって大きく影響をうける。よって、レーザ光２１１ａ、レーザ光２１１ｂ、レーザ光２１１ｃ、レーザ光２１１ｆ、レーザ光２１１ｇ、レーザ光２１１ｈは、それぞれ異なる波長、及び強度を有しており、光２１１ｄ、光２１１ｅのように、レーザ光としてレーザ素子の外へ射出されず減衰する領域も作り出すことができる。
【００６９】
金属酸化物と有機化合物との混合層２０２の膜厚、および膜厚が異なる領域の面積を変えることで、一つの素子から得られるスペクトル形状を制御することができる。すなわち、一つの素子から得られる発光スペクトルにおいて、発光波長とその強度を任意に制御することが可能となる。よってレジスト膜２２２の露光を所望なパターンに、制御性よく、精密に行うことができ、微細な加工を施されたマスク２２３を形成することができる（図３（Ｂ）参照。）。金属酸化物と有機化合物との混合層２０２に微細な加工を行い、その形状を所望な形状に設定しておけば、金属酸化物と有機化合物との混合層２０２に設けられた膜厚差により、それぞれの波長及び強度のレーザ光を射出する。それらのレーザ光を照射することによって、金属酸化物と有機化合物との混合層２０２の形状を反映して、マスク層、導電層、絶縁層などを所望の形状に加工することができる。よって、導電層や絶縁層などの加工物が精密かつ正確な形状で得られる。本実施の形態では、所望の形状に加工されたマスク２２３を用いて、微細に加工された所望の形状の導電層２２４を形成する（図３（Ｃ））。
【００７０】
従来のレーザ加工ではレーザ装置そのものを移動させて加工している。それに対し、本実施の形態ではレーザ発振により表示される図を縮小、または拡大するだけで処理領域を設定できる。また、強度や波長の異なるレーザ光を面として照射できるため、素早く高精細な超微細加工が可能となり、生産性が向上する。
【００７１】
（実施の形態５）
本発明が適用できる応用例について、図５を用いて説明する。
【００７２】
図５（Ａ）に講演や会議などで使用するレーザポインタに本発明のレーザ素子を用いる例を示す。図５（Ａ）において、スクリーン４０２に表示される内容を説明するために、使用者４０３が、レーザポインタ４００から照射される画像４０１を用いている。レーザポインタ４００は本発明のレーザ素子が用いられているので、画像４０１は、多色な光で、複雑な模様を表示することができる。この多種多様な画像を表示することができるので、演出効果の高いプレゼンテーションをすることができる。また、複数の人数で一つのスクリーンを用いて、会議等を行うとき、各個人に特有の画像が表示できるレーザポイントを用いると、画像に個人認識能力を付与することができるので、混乱をさけ、スムーズな会議の進行を行うことができる。勿論、表示する画像を拡大し、小型な表示装置として用いることもできる。本発明のレーザ素子を用いると多種多様な画像の表示を行うことができる。
【００７３】
次に、本発明のレーザ素子は、セキュリティ性の高い鍵（センサー）としても用いることができる。図５（Ｂ）に、住居などの建物の鍵として本発明のレーザ素子を用いる例を示す。本発明のレーザ素子は、その発光性の有機化合物を有する積層体の膜厚分布、および膜厚が異なる領域の面積比を反映し、一つの素子から得られるスペクトル形状が微細に変化する。よって、発光性の有機化合物を有する積層体の膜厚分布、分布の状態を決定する電極や、金属酸化物と有機化合物との混合層に施す加工を、再現不可能な程に複雑な加工、又は多くの条件を必要とする、ある種偶発的な加工とすると、レーザ素子から射出されるレーザ光も発振波長の変化、発振場所の変化を伴うため、そのレーザ光を簡便な個人認識のための鍵として利用する事が出来る。図５（Ｂ）において、建物４１５に設けられる扉４１３は、レーザ素子を具有する鍵４１０によって施錠されている。使用者４１４は、扉４１３を開放するため、センサ４１２にレーザ素子を具有する鍵４１０より射出される特有のスペクトル形状を有するレーザ光４１１を照射し、扉４１３を解錠する。このように、特有のスペクトル形状を有するレーザ光を射出するレーザ素子は、セキュリティ性の高い、小型で簡便に利用できる鍵として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明を用いるレーザ素子を説明する図。
【図２】本発明を用いるレーザ素子を説明する図。
【図３】本発明を用いるレーザ素子を説明する図。
【図４】本発明を用いるレーザ素子の利用例を説明する図。
【図５】本発明を用いるレーザ素子を適用した応用例を説明する図。
【符号の説明】
【００７５】
１００      基板
１０１      第２の電極
１０２      発光性の有機化合物を含有する層
１０３      有機化合物と金属酸化物の混合層
１０４      第１の電極
１１０      基板
１１１      第２の電極
１１２      発光性の有機化合物を有する層
１１３      第１の有機化合物と金属酸化物の混合層
１１４      第１の電極
１１５      第２の有機化合物と金属酸化物の混合層
１３１ａ    レーザ光
１３１ｂ    レーザ光
１３１ｃ    レーザ光
１３１ｄ    レーザ光
１３１ｅ    レーザ光
１３２ａ    膜厚
１３２ｂ    膜厚
１３２ｃ    膜厚
１３２ｄ    膜厚
１３２ｅ    膜厚
１４１ａ    レーザ光
１４１ｂ    レーザ光
１４１ｃ    レーザ光
１４１ｄ    光
１４１ｅ    レーザ光
１５０      基板
１５１      第１の電極
１５２      発光性の有機化合物を有する層
１５３      有機化合物と金属酸化物の混合層
１５４      第２の電極
１６０      基板
１６１      第１の電極
１６２      発光性の有機化合物を有する層
１６３      第１の有機化合物と金属化合物の混合層
１６４      第２の電極
１６５      第２の有機化合物と金属酸化物の混合層
１７１ａ    レーザ光
１７１ｂ    レーザ光
１７１ｃ    レーザ光
１７１ｄ    レーザ光
１７１ｅ    レーザ光
１８１ａ    レーザ光
１８１ｂ    レーザ光
１８１ｃ    レーザ光
１８１ｄ    光
１８１ｅ    レーザ光
２００      基板
２０１      第２の電極
２０２      発光性の有機化合物を有する層
２０３      有機化合物と金属酸化物の混合層
２０４      第１の電極
２０６      カバー材
２１１ａ    レーザ光
２１１ｂ    レーザ光
２１１ｃ    レーザ光
２１１ｄ    光
２１１ｅ    光
２１１ｆ    レーザ光
２１１ｇ    レーザ光
２１１ｈ    レーザ光
２２０      基板
２２１      導電膜
２２２      レジスト膜
２２３      マスク
２２４      導電層
２５０      レーザ素子
３００      基板
３０１      第２の電極
３０２      発光性の有機化合物を有する層
３０３      金属酸化物と有機化合物との混合層
３０４      第１の電極
３０６      凹凸形状を有する層
３１１ａ    レーザ光
３１１ｂ    レーザ光
３１１ｃ    光
３１１ｄ    レーザ光
３１１ｅ    レーザ光
３５０      基板
３５１      第２の電極
３５２      発光性の有機化合物を有する層
３５３      有機化合物と金属酸化物の混合層
３５４      第１の電極
３７１ａ    レーザ光
３７１ｂ    レーザ光
３７１ｄ    レーザ光
３７１ｅ    光
４００      レーザポインタ
４０１      画像
４０２      スクリーン
４０３      使用者
４１０      鍵
４１１      レーザ光
４１２      センサ
４１３      扉
４１４      使用者
４１５      建物
【図１】
2006190992.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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