JPH10214992A - ハイブリッド有機無機半導体発光ダイオード - Google Patents
ハイブリッド有機無機半導体発光ダイオードInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 新規のハイブリッド有機無機半導体発光ダイ
オードを提供する。 【解決手段】 本装置は、電気ルミネッセンス層と、光
ルミネッセンス層からなる。電気ルミネッセンス層は、
装置を作動させた時、電磁スペクトルの青または紫外線
（ＵＶ）領域に電気により発光する無機ＧａＮ発光ダイ
オードである。光ルミネッセンス層は、ＧａＮ発光ダイ
オード上に付着された、光ルミネッセンス効率の高い、
トリス−（８−ヒドリキシキノリン）アルミニウム、Ａ
ｌｑ３などの光ルミネッセンス有機薄膜である。電気ル
ミネッセンス領域からのＵＶの放射がＡｌｑ３を励起し
て、緑色に光ルミネッセンス発光する。このような光変
換により、緑色（可視範囲の）で作動する発光ダイオー
ドが形成される。青または赤などの他の色は、Ａｌｑ３
を適宜ドーピングすることにより得られる。
オードを提供する。 【解決手段】 本装置は、電気ルミネッセンス層と、光
ルミネッセンス層からなる。電気ルミネッセンス層は、
装置を作動させた時、電磁スペクトルの青または紫外線
（ＵＶ）領域に電気により発光する無機ＧａＮ発光ダイ
オードである。光ルミネッセンス層は、ＧａＮ発光ダイ
オード上に付着された、光ルミネッセンス効率の高い、
トリス−（８−ヒドリキシキノリン）アルミニウム、Ａ
ｌｑ３などの光ルミネッセンス有機薄膜である。電気ル
ミネッセンス領域からのＵＶの放射がＡｌｑ３を励起し
て、緑色に光ルミネッセンス発光する。このような光変
換により、緑色（可視範囲の）で作動する発光ダイオー
ドが形成される。青または赤などの他の色は、Ａｌｑ３
を適宜ドーピングすることにより得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気ルミネッセンス
を発するダイオードに関するものであり、特に、有機お
よび無機半導体発光材料を組み合わせて、ハイブリッド
発光ダイオードを形成することに関するものである。
を発するダイオードに関するものであり、特に、有機お
よび無機半導体発光材料を組み合わせて、ハイブリッド
発光ダイオードを形成することに関するものである。
【０００２】本出願は、１９９７年１月２４日出願の米
国特許出願第０８／７８８５０９号の一部継続出願であ
る。
国特許出願第０８／７８８５０９号の一部継続出願であ
る。
【０００３】
【従来の技術】全部ＧａＡｓ、ＧａＮなどの無機半導体
材料から製造した従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）につ
いては、「the Handbook of Optics」、McGraw Hill, I
nc.、（１９９５年）、第１巻、第１２章、（Ｒ．Ｈ．
ハイツ（Haitz）他、「Light Emitting Diodes」、およ
びＳ．中村他、Appl. Phys. Lett.、64、1687（1994
年）などの文献に広範囲に記載されている。全部有機材
料から製造した発光ダイオードについても、Ｃ．Ｗ．タ
ン（Tang）他、J. Appl. Phys.、65、3610（1989年）、
およびＣ．Ｗ．タン（Tang）、Society for Informatio
n Display (SID）Digest、181（1996年）などの文献に
記載されている。
材料から製造した従来の発光ダイオード（ＬＥＤ）につ
いては、「the Handbook of Optics」、McGraw Hill, I
nc.、（１９９５年）、第１巻、第１２章、（Ｒ．Ｈ．
ハイツ（Haitz）他、「Light Emitting Diodes」、およ
びＳ．中村他、Appl. Phys. Lett.、64、1687（1994
年）などの文献に広範囲に記載されている。全部有機材
料から製造した発光ダイオードについても、Ｃ．Ｗ．タ
ン（Tang）他、J. Appl. Phys.、65、3610（1989年）、
およびＣ．Ｗ．タン（Tang）、Society for Informatio
n Display (SID）Digest、181（1996年）などの文献に
記載されている。
【０００４】今日、半導体ＬＥＤは広く用いられてい
る。しかし、耐久性のある青色、緑色、および赤色光を
発するダイオードはあるものの、異なる色を得るために
は異なる構造、材料、および成長方法を必要とし、した
がって全く異なる装置を必要とする。青色、および緑色
光を発するダイオードはＩｎＧａＡｌＮ合金から製造さ
れるが、それぞれの色は独特の異なる合金組成を必要と
する。赤色光を発するＬＥＤは、全く異なる化合物であ
るＩｎＧａＡｓＰから製造される。
る。しかし、耐久性のある青色、緑色、および赤色光を
発するダイオードはあるものの、異なる色を得るために
は異なる構造、材料、および成長方法を必要とし、した
がって全く異なる装置を必要とする。青色、および緑色
光を発するダイオードはＩｎＧａＡｌＮ合金から製造さ
れるが、それぞれの色は独特の異なる合金組成を必要と
する。赤色光を発するＬＥＤは、全く異なる化合物であ
るＩｎＧａＡｓＰから製造される。
【０００５】全有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）には、光学的活
性を有する有機電気ルミネッセンス層に微量の染料を添
加するだけで、色を青から赤ないしオレンジ色に変化さ
せることができるという利点がある。代替方法として、
発色を長波長に変換する有機材料（カラー・コンバー
タ）によりＯＬＥＤをコーティングすることにより、色
の変換を行うことができる。しかし、下層の光源として
のＯＬＥＤには、電気的動作の間にダイオードの性能が
劣化すること、および効率のよい青を発色する材料が得
られないという制限がある。他の問題には、有機ＯＬＥ
Ｄは通常１００℃を超える温度にすることができないこ
と、および水などの溶剤に浸漬することができないこと
など、有機ＯＬＥＤの後続の処理への過敏性が挙げられ
る。これらの制限のため、さらに丈夫なＯＬＥＤが望ま
れている。
性を有する有機電気ルミネッセンス層に微量の染料を添
加するだけで、色を青から赤ないしオレンジ色に変化さ
せることができるという利点がある。代替方法として、
発色を長波長に変換する有機材料（カラー・コンバー
タ）によりＯＬＥＤをコーティングすることにより、色
の変換を行うことができる。しかし、下層の光源として
のＯＬＥＤには、電気的動作の間にダイオードの性能が
劣化すること、および効率のよい青を発色する材料が得
られないという制限がある。他の問題には、有機ＯＬＥ
Ｄは通常１００℃を超える温度にすることができないこ
と、および水などの溶剤に浸漬することができないこと
など、有機ＯＬＥＤの後続の処理への過敏性が挙げられ
る。これらの制限のため、さらに丈夫なＯＬＥＤが望ま
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
のハイブリッド有機無機半導体発光ダイオードを提供す
ることにある。
のハイブリッド有機無機半導体発光ダイオードを提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本装置は、電気ルミネッ
センス層と光ルミネッセンス層からなる。電気ルミネッ
センス層は無機ＧａＮを主成分とし、装置の動作中電磁
スペクトルの青または紫外線（ＵＶ）領域の電気ルミネ
ッセンスを発する発光ダイオード構造である。光ルミネ
ッセンス層は、ＧａＮ発光ダイオード上に付着させた光
ルミネッセンスを発する、光ルミネッセンス効率の高い
有機薄膜である。一例として、トリス−（８−ヒドロキ
シキノリン）アルミニウム（一般にＡｌｑ３またはＡｌ
Ｑと称する）である。電気ルミネッセンス領域からのＵ
Ｖ放射は緑色の光ルミネッセンスを発するＡｌｑ３を励
起する。このような光変換により、緑色（可視領域）で
作動する発光ダイオードが得られる。他の例は、４−ジ
シアノメチレン−２−メチル−６（ｐ−ジメチルアミノ
スチリル）−４Ｈ−ピラン、略称ＤＣＭという染料を含
有する有機薄膜である。この材料は青色光を吸収して、
オレンジ色ないし赤の光ルミネッセンスを発する。した
がって、青の電気ルミネッセンスを発するＧａＮを主成
分とするダイオード構造（中村他、Appl. Phys. Lett.
V64、1687、1994年）に記載された活性領域がＺｎをド
ーピングしたＧａ0.94Ｉｎ0.06Ｎであるダイオードによ
り得られるような）に、赤の発光が得られるようにＤＣ
Ｍ皮膜をコーティングしたものを使用することができ
る。これより光ルミネッセンス効率の高いものは、有機
ホストを少量の他の有機ドーパントでドーピングするこ
とにより得られる。要約すれば、ルミネッセンスの異な
るドーパントとホストとの組み合わせを、青色または紫
外線の電気ルミネッセンスを緑色、赤色など、他の波長
に直接変換するのに使用することができる。
センス層と光ルミネッセンス層からなる。電気ルミネッ
センス層は無機ＧａＮを主成分とし、装置の動作中電磁
スペクトルの青または紫外線（ＵＶ）領域の電気ルミネ
ッセンスを発する発光ダイオード構造である。光ルミネ
ッセンス層は、ＧａＮ発光ダイオード上に付着させた光
ルミネッセンスを発する、光ルミネッセンス効率の高い
有機薄膜である。一例として、トリス−（８−ヒドロキ
シキノリン）アルミニウム（一般にＡｌｑ３またはＡｌ
Ｑと称する）である。電気ルミネッセンス領域からのＵ
Ｖ放射は緑色の光ルミネッセンスを発するＡｌｑ３を励
起する。このような光変換により、緑色（可視領域）で
作動する発光ダイオードが得られる。他の例は、４−ジ
シアノメチレン−２−メチル−６（ｐ−ジメチルアミノ
スチリル）−４Ｈ−ピラン、略称ＤＣＭという染料を含
有する有機薄膜である。この材料は青色光を吸収して、
オレンジ色ないし赤の光ルミネッセンスを発する。した
がって、青の電気ルミネッセンスを発するＧａＮを主成
分とするダイオード構造（中村他、Appl. Phys. Lett.
V64、1687、1994年）に記載された活性領域がＺｎをド
ーピングしたＧａ0.94Ｉｎ0.06Ｎであるダイオードによ
り得られるような）に、赤の発光が得られるようにＤＣ
Ｍ皮膜をコーティングしたものを使用することができ
る。これより光ルミネッセンス効率の高いものは、有機
ホストを少量の他の有機ドーパントでドーピングするこ
とにより得られる。要約すれば、ルミネッセンスの異な
るドーパントとホストとの組み合わせを、青色または紫
外線の電気ルミネッセンスを緑色、赤色など、他の波長
に直接変換するのに使用することができる。
【０００８】このように、ＧａＮまたはＧａＮとＡｌ、
Ｉｎ、およびＮとの合金により製造された耐久性のある
装置が、ＧａＮ発光ダイオード上に付着された有機染料
層により４５０ｎｍないし７００ｎｍの可視周波数に効
率よく変換される紫外線ないし青色光を発する、本発明
の無機・有機ハイブリッドにより現在の最新技術による
発光ダイオードより改良されたものが形成される。
Ｉｎ、およびＮとの合金により製造された耐久性のある
装置が、ＧａＮ発光ダイオード上に付着された有機染料
層により４５０ｎｍないし７００ｎｍの可視周波数に効
率よく変換される紫外線ないし青色光を発する、本発明
の無機・有機ハイブリッドにより現在の最新技術による
発光ダイオードより改良されたものが形成される。
【０００９】このようなＬＥＤは、紫外線ないし青色を
発光する基本構造すなわち「骨格」（無機ＧａＮ層）
に、ＬＥＤの発色を変化させるため適当な発色層をモジ
ュールで（in modular fashion）添加したものからな
る。これにより、発光波長を変更するために構造を完全
に設計変更する必要がなくなり、発光層の付着を空間的
に変化させることにより表示装置を製造することが可能
になるため、製造が簡単かつ容易になるという利点があ
る。
発光する基本構造すなわち「骨格」（無機ＧａＮ層）
に、ＬＥＤの発色を変化させるため適当な発色層をモジ
ュールで（in modular fashion）添加したものからな
る。これにより、発光波長を変更するために構造を完全
に設計変更する必要がなくなり、発光層の付着を空間的
に変化させることにより表示装置を製造することが可能
になるため、製造が簡単かつ容易になるという利点があ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、簡単な色変換物質である
Ａｌｑ３をコーティングしたサファイア基板上に成長さ
せたＧａＮを主成分とするＵＶ発光ダイオードからな
る、本発明の装置の基本的な実施例を示す。この装置１
０は、下記のようにしてｎ型にドーピングしたＧａＮ層
１２を成長させた後、ｐ型にドーピングしたＧａＮ層１
４を成長させたものである。サファイア・ウエーハを、
分子線エピタキシ成長チェンバに入れ、７５０℃に加熱
した。次に、基板にＡｌを熱蒸着させ、励起された窒素
原子および分子（高周波源により励起された）の流れを
当てることにより、厚さ１０ｎｍのＡｌＮの核形成層
（図示されていない）を成長させた。ＡｌＮを成長させ
た後、ＧａおよびＳｉを熱蒸着させ、励起された窒素の
流れを使用して、Ｓｉをドーピングしたｎ型のＧａＮ層
を成長させた。次に、Ｍｇを熱蒸着させさせることによ
りＭｇをドーピングしたｐ型のＧａＮ層を成長させた。
この成長により、１．２μｍのｐ型にドーピングしたＧ
ａＮ層、１．４μｍのｎ型にドーピングしたＧａＮ層、
１０ｎｍのＡｌＮ、およびサファイア基板からなる構造
が得られた。本明細書では、ＧａＮとはＧａxＡｌyＩｎ
1-x-yＮを略記したものである。
Ａｌｑ３をコーティングしたサファイア基板上に成長さ
せたＧａＮを主成分とするＵＶ発光ダイオードからな
る、本発明の装置の基本的な実施例を示す。この装置１
０は、下記のようにしてｎ型にドーピングしたＧａＮ層
１２を成長させた後、ｐ型にドーピングしたＧａＮ層１
４を成長させたものである。サファイア・ウエーハを、
分子線エピタキシ成長チェンバに入れ、７５０℃に加熱
した。次に、基板にＡｌを熱蒸着させ、励起された窒素
原子および分子（高周波源により励起された）の流れを
当てることにより、厚さ１０ｎｍのＡｌＮの核形成層
（図示されていない）を成長させた。ＡｌＮを成長させ
た後、ＧａおよびＳｉを熱蒸着させ、励起された窒素の
流れを使用して、Ｓｉをドーピングしたｎ型のＧａＮ層
を成長させた。次に、Ｍｇを熱蒸着させさせることによ
りＭｇをドーピングしたｐ型のＧａＮ層を成長させた。
この成長により、１．２μｍのｐ型にドーピングしたＧ
ａＮ層、１．４μｍのｎ型にドーピングしたＧａＮ層、
１０ｎｍのＡｌＮ、およびサファイア基板からなる構造
が得られた。本明細書では、ＧａＮとはＧａxＡｌyＩｎ
1-x-yＮを略記したものである。
【００１１】この構造を成長させた後、ｐ−層１４への
電気接点１６を、Ｎｉ／Ａｕ／Ａｌの電子線真空蒸着に
より形成させた。次に、装置構造の一部を、反応性イオ
ン・エッチング（ＲＩＥ）より除去し、第２の電気接点
１８のためのｎ型にドーピングした領域１２を露出させ
た。次に装置を真空チェンバに入れ、熱蒸着によりＡｌ
ｑ３の薄層２０（１５０ｎｍないし１μｍ）を付着させ
た。図１では、Ａｌｑ３はサファイア基板２１の上に付
着させたものである。Ａｌｑ３層２０（光ルミネッセン
ス層）は、ＧａＮ発光ダイオードから放射された３８０
ｎｍの光を５３０ｎｍの光に変換する。
電気接点１６を、Ｎｉ／Ａｕ／Ａｌの電子線真空蒸着に
より形成させた。次に、装置構造の一部を、反応性イオ
ン・エッチング（ＲＩＥ）より除去し、第２の電気接点
１８のためのｎ型にドーピングした領域１２を露出させ
た。次に装置を真空チェンバに入れ、熱蒸着によりＡｌ
ｑ３の薄層２０（１５０ｎｍないし１μｍ）を付着させ
た。図１では、Ａｌｑ３はサファイア基板２１の上に付
着させたものである。Ａｌｑ３層２０（光ルミネッセン
ス層）は、ＧａＮ発光ダイオードから放射された３８０
ｎｍの光を５３０ｎｍの光に変換する。
【００１２】Ｓｉ基板の場合など、基板が透明ではない
場合、光ルミネッセンスを発する有機薄膜２０は図２に
示すようにＧａＮ上に直接付着させることができる。こ
の場合、層２０は光を透過させるために図１の装置の場
合より薄くする。
場合、光ルミネッセンスを発する有機薄膜２０は図２に
示すようにＧａＮ上に直接付着させることができる。こ
の場合、層２０は光を透過させるために図１の装置の場
合より薄くする。
【００１３】接点１６、１８を介して電流を供給して装
置１０を作動させる場合、ＧａＮ構造は領域１７で電気
ルミネッセンスを発し、放射のピークは３８０ｎｍであ
る。上述のＧａＮ装置からの電気ルミネッセンスを図３
に示す。放射の機構は、たとえばＢ．ゴールデンバーグ
（Goldenberg）他、Appl. Phys. Lett.、62、381（1993
年）に記載された金属・絶縁体・半導体（ＭＩＳ）型、
またはＳ．Ｍ．ズィー（Sze）、「Physics of Semicond
uctor Devices」、Wiley刊、第１２章、ｐ．６８１、１
９８１年、第２版に記載されたｐ−ｎ接合型のいずれか
である。ｐ−ｎ接合型の放射機構の場合、ｎ型にドーピ
ングされた半導体からの電子とｐ型にドーピングされた
半導体からのホールとが再結合して光子を発生する。Ａ
ｌｑ３を付着させ、装置を作動させると、ＧａＮから放
射されるＵＶがＡｌｑ３を励起し、Ａｌｑ３が発光して
緑色の光を放射する。このことは、図１に示すように基
板の側面上に４００ｎｍのＡｌｑ３を付着させた装置を
作動させた時の、電気ルミネッセンス・スペクトルを示
す図４に明らかに示されている。図に示すように、３９
０ｎｍにおけるＵＶ放射の他に、５３０ｎｍ付近に緑色
の広いピークがある。
置１０を作動させる場合、ＧａＮ構造は領域１７で電気
ルミネッセンスを発し、放射のピークは３８０ｎｍであ
る。上述のＧａＮ装置からの電気ルミネッセンスを図３
に示す。放射の機構は、たとえばＢ．ゴールデンバーグ
（Goldenberg）他、Appl. Phys. Lett.、62、381（1993
年）に記載された金属・絶縁体・半導体（ＭＩＳ）型、
またはＳ．Ｍ．ズィー（Sze）、「Physics of Semicond
uctor Devices」、Wiley刊、第１２章、ｐ．６８１、１
９８１年、第２版に記載されたｐ−ｎ接合型のいずれか
である。ｐ−ｎ接合型の放射機構の場合、ｎ型にドーピ
ングされた半導体からの電子とｐ型にドーピングされた
半導体からのホールとが再結合して光子を発生する。Ａ
ｌｑ３を付着させ、装置を作動させると、ＧａＮから放
射されるＵＶがＡｌｑ３を励起し、Ａｌｑ３が発光して
緑色の光を放射する。このことは、図１に示すように基
板の側面上に４００ｎｍのＡｌｑ３を付着させた装置を
作動させた時の、電気ルミネッセンス・スペクトルを示
す図４に明らかに示されている。図に示すように、３９
０ｎｍにおけるＵＶ放射の他に、５３０ｎｍ付近に緑色
の広いピークがある。
【００１４】第２の実施例３０は図５に示したようなも
ので、ソーダ・ガラス基板３４で構成された市販のＩｎ
ＧａＡｌＮ青色発光ダイオード３２（日亜化学工業株式
会社製造）に、厚さ２．５μｍの染料ＤＣＭの厚い皮膜
３６をコーティングしたものである。ＤＣＭ皮膜３６
は、溶剤で完全に洗浄し、乾燥したガラス基板３４を２
×１０-8トルの圧力に保った真空チェンバに入れて付着
させた。次に、ＤＣＭの粉末を電気抵抗加熱した熱分解
用窒化ホウ素るつぼに入れ、染料ＤＣＭの流れを基板３
４に当てた。これにより蒸発したＤＣＭがガラス基板上
にルミネッセンスを発する薄膜として付着した。次に、
ＤＣＭの薄膜を付着させたガラス基板を、ＩｎＧａＡｌ
Ｎを主成分とする青色発光ＬＥＤに（ＤＣＭの薄膜側を
ＬＥＤに向けて）接触させて置いた。ＩｎＧａＡｌＮを
主成分とする青色発光ＬＥＤを点灯すると、青色の電気
ルミネッセンスはＤＣＭの薄膜に吸収されて、ＤＣＭの
薄膜が光励起され、オレンジ色ないし赤色のルミネッセ
ンスを発する。図６は日亜のＩｎＧａＡｌＮ青色発光Ｌ
ＥＤの電気ルミネッセンス・スペクトルを示す。図７は
上記の本発明によるハイブリッド装置の電気ルミネッセ
ンス・スペクトルを示す。明らかに、色変換が生じ、青
色の発光は吸収され、装置はオレンジ色ないし赤色に発
色することがわかる。装置がＤＣＭによるオレンジ色な
いし赤色の蛍光の原理により作動するもので、ＩｎＧａ
ＡｌＮ発光ダイオード自体のオレンジ色ないし赤色の成
分によりろ過されるものではないことをチェックするた
めに、５２０ないし６７０ｎｍの波長を妨害し、４０５
ないし４９５ｎｍの波長を通過させるイーリング（Eali
ng）ショート・パス・フィルタをＩｎＧａＡｌＮ発光ダ
イオードとＤＣＭ薄膜との間に置き、ＩｎＧａＡｌＮ発
光ダイオードの赤色成分がＤＣＭを通過するのを妨害し
た。それでもオレンジ色ないし赤色の蛍光を発すること
が、明らかに裸眼で確認できた。
ので、ソーダ・ガラス基板３４で構成された市販のＩｎ
ＧａＡｌＮ青色発光ダイオード３２（日亜化学工業株式
会社製造）に、厚さ２．５μｍの染料ＤＣＭの厚い皮膜
３６をコーティングしたものである。ＤＣＭ皮膜３６
は、溶剤で完全に洗浄し、乾燥したガラス基板３４を２
×１０-8トルの圧力に保った真空チェンバに入れて付着
させた。次に、ＤＣＭの粉末を電気抵抗加熱した熱分解
用窒化ホウ素るつぼに入れ、染料ＤＣＭの流れを基板３
４に当てた。これにより蒸発したＤＣＭがガラス基板上
にルミネッセンスを発する薄膜として付着した。次に、
ＤＣＭの薄膜を付着させたガラス基板を、ＩｎＧａＡｌ
Ｎを主成分とする青色発光ＬＥＤに（ＤＣＭの薄膜側を
ＬＥＤに向けて）接触させて置いた。ＩｎＧａＡｌＮを
主成分とする青色発光ＬＥＤを点灯すると、青色の電気
ルミネッセンスはＤＣＭの薄膜に吸収されて、ＤＣＭの
薄膜が光励起され、オレンジ色ないし赤色のルミネッセ
ンスを発する。図６は日亜のＩｎＧａＡｌＮ青色発光Ｌ
ＥＤの電気ルミネッセンス・スペクトルを示す。図７は
上記の本発明によるハイブリッド装置の電気ルミネッセ
ンス・スペクトルを示す。明らかに、色変換が生じ、青
色の発光は吸収され、装置はオレンジ色ないし赤色に発
色することがわかる。装置がＤＣＭによるオレンジ色な
いし赤色の蛍光の原理により作動するもので、ＩｎＧａ
ＡｌＮ発光ダイオード自体のオレンジ色ないし赤色の成
分によりろ過されるものではないことをチェックするた
めに、５２０ないし６７０ｎｍの波長を妨害し、４０５
ないし４９５ｎｍの波長を通過させるイーリング（Eali
ng）ショート・パス・フィルタをＩｎＧａＡｌＮ発光ダ
イオードとＤＣＭ薄膜との間に置き、ＩｎＧａＡｌＮ発
光ダイオードの赤色成分がＤＣＭを通過するのを妨害し
た。それでもオレンジ色ないし赤色の蛍光を発すること
が、明らかに裸眼で確認できた。
【００１５】図１の実施例の変形は、ドーパントを選択
することによって光を他の波長に変換する染料によりド
ーピングした有機ホスト材料で、Ａｌｑ３層２０を置換
したものである。これらのドーパントには、スペクトル
の青色および緑色領域の光を発するクマリン類、ならび
にスペクトルのオレンジ色ないし赤色領域の光を発する
ローダミン類、スルホローダミン類、金属テトラベンズ
ポルホリン類、およびＤＣＭなどがある。これらの染料
の、蛍光発光挙動についての研究は、タン他、J. Appl.
Phys.、V65、3610、1989年、およびアルリッチ・ブラ
ックマン（Ulrich Brackmann）、「Lambdachrome Dye
s」、Lambda Physik, GmbH、D-3400、Gottingenに記載
されている。
することによって光を他の波長に変換する染料によりド
ーピングした有機ホスト材料で、Ａｌｑ３層２０を置換
したものである。これらのドーパントには、スペクトル
の青色および緑色領域の光を発するクマリン類、ならび
にスペクトルのオレンジ色ないし赤色領域の光を発する
ローダミン類、スルホローダミン類、金属テトラベンズ
ポルホリン類、およびＤＣＭなどがある。これらの染料
の、蛍光発光挙動についての研究は、タン他、J. Appl.
Phys.、V65、3610、1989年、およびアルリッチ・ブラ
ックマン（Ulrich Brackmann）、「Lambdachrome Dye
s」、Lambda Physik, GmbH、D-3400、Gottingenに記載
されている。
【００１６】染料でドーピングされたホスト材料の場合
の一例は、２％のＤＣＭでドーピングされたホストとし
て、クマリン６｛３−（２'−ベンゾチアゾリル）−７
−ジエチルアミノクマリン｝の場合である。この場合、
クマリン６とＤＣＭを同時にソーダ・ガラスの基板（図
５の層３４）上に蒸着させた。このハイブリッド装置か
らの電気ルミネッセンス・スペクトルを図８に示す。図
６の日亜の電気ルミネッセンス・スペクトルと比較する
と、クマリン６／２％ＤＣＭの有機薄膜の場合、明らか
な色変換（周波数の低い方への移行）が見られる。日亜
ＬＥＤの４６０ｎｍにおける電気ルミネッセンスのピー
クの他に、約５３０ｎｍおよび約５９０ｎｍにおけるピ
ークも見られる。波長が５２０ｎｍより長い放射を抑制
するフィルタを日亜ＬＥＤと有機皮膜との間に置くと、
５３０ｎｍのピークは消失し、５９０ｎｍのピークが残
ることがわかった。このことは、５９０ｎｍのピークは
ＤＣＭドーパントからの蛍光の結果であり、５３０ｎｍ
のピークは日亜の電気ルミネッセンスの長波長成分がろ
過された結果であることを示す。
の一例は、２％のＤＣＭでドーピングされたホストとし
て、クマリン６｛３−（２'−ベンゾチアゾリル）−７
−ジエチルアミノクマリン｝の場合である。この場合、
クマリン６とＤＣＭを同時にソーダ・ガラスの基板（図
５の層３４）上に蒸着させた。このハイブリッド装置か
らの電気ルミネッセンス・スペクトルを図８に示す。図
６の日亜の電気ルミネッセンス・スペクトルと比較する
と、クマリン６／２％ＤＣＭの有機薄膜の場合、明らか
な色変換（周波数の低い方への移行）が見られる。日亜
ＬＥＤの４６０ｎｍにおける電気ルミネッセンスのピー
クの他に、約５３０ｎｍおよび約５９０ｎｍにおけるピ
ークも見られる。波長が５２０ｎｍより長い放射を抑制
するフィルタを日亜ＬＥＤと有機皮膜との間に置くと、
５３０ｎｍのピークは消失し、５９０ｎｍのピークが残
ることがわかった。このことは、５９０ｎｍのピークは
ＤＣＭドーパントからの蛍光の結果であり、５３０ｎｍ
のピークは日亜の電気ルミネッセンスの長波長成分がろ
過された結果であることを示す。
【００１７】２％のＤＣＭでドーピングしたホストとし
て、クマリン７｛３−（２'−ベンゾイミダゾリル）−
７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン｝を使用した場合
の電気ルミネッセンス・スペクトルを図９に示す。この
場合も、これらの成分を同時に蒸着させた。この場合、
４６０ｎｍ、５１５ｎｍ、および５９０ｎｍ付近に３つ
のピークが見られ、５９０ｎｍのピークはＤＣＭドーパ
ントからの蛍光に相当するものである。
て、クマリン７｛３−（２'−ベンゾイミダゾリル）−
７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン｝を使用した場合
の電気ルミネッセンス・スペクトルを図９に示す。この
場合も、これらの成分を同時に蒸着させた。この場合、
４６０ｎｍ、５１５ｎｍ、および５９０ｎｍ付近に３つ
のピークが見られ、５９０ｎｍのピークはＤＣＭドーパ
ントからの蛍光に相当するものである。
【００１８】ホスト材料自体は、ＧａＮダイオードから
の電気ルミネッセンス放射を吸収し、励起をドーパント
に転送する有機皮膜とすることができる。このようなホ
ストはＡｌｑ３（緑色、赤色、および青色発色ドーパン
トに使用）またはクマリン（赤色ドーパントに使用）と
することができる。上述のように、基板（２１）に適し
た材料には、サファイア、シリコン、およびＳｉＣがあ
る。
の電気ルミネッセンス放射を吸収し、励起をドーパント
に転送する有機皮膜とすることができる。このようなホ
ストはＡｌｑ３（緑色、赤色、および青色発色ドーパン
トに使用）またはクマリン（赤色ドーパントに使用）と
することができる。上述のように、基板（２１）に適し
た材料には、サファイア、シリコン、およびＳｉＣがあ
る。
【００１９】励起を効率良くドーパントに転送するホス
トは、ホスト分子自体が光子の放出によって緩和するこ
とのないように、ホストの放射スペクトルと、ドーパン
トの吸収スペクトルとの間に十分な重複がなければなら
ない。同様に、ドーパントの吸収および放射スペクトル
は、自己抑制効果を避けるため、できるだけ離れていな
ければならない。
トは、ホスト分子自体が光子の放出によって緩和するこ
とのないように、ホストの放射スペクトルと、ドーパン
トの吸収スペクトルとの間に十分な重複がなければなら
ない。同様に、ドーパントの吸収および放射スペクトル
は、自己抑制効果を避けるため、できるだけ離れていな
ければならない。
【００２０】室温に保持した基板に有機皮膜を真空蒸着
すると、表面が非常に粗い皮膜が形成することがある。
たとえば、室温に保持したソーダ・ガラス基板に厚さ
２．５μｍのＤＣＭ皮膜を付着させると、サーフェス・
プロファイラで測定した表面粗さが約０．５μｍであっ
た。これは２つの理由で好ましくない。第１に、粗い皮
膜により、有機皮膜のパターニング中に問題を生じる。
第２に、蛍光の拡散が大きくなる。基板を約７７Ｋの温
度に保持すると表面粗さが減少することがわかった。た
とえば、付着中の基板温度が７７Ｋに近くなるように、
液体窒素で冷却したコールド・フィンガに保持したソー
ダ・ガラス基板の上にクマリン６／２％ＤＣＭ皮膜を付
着させると、形態が著しく改善され、粗さが約１００ｎ
ｍ未満、通常５０ｎｍの、付着したままで光沢があり、
鏡面の皮膜が得られた。真空チェンバから取り出した皮
膜は、非晶質ないし微細多結晶の性質を有するものであ
った。しかし、室温に数時間放置すると、再結晶および
（または）粒子の成長（樹枝状パターンにより確認）
が、光学顕微鏡により観察された。しかし、皮膜表面の
滑らかさは、維持され、室温で付着させた皮膜より優れ
ていた。
すると、表面が非常に粗い皮膜が形成することがある。
たとえば、室温に保持したソーダ・ガラス基板に厚さ
２．５μｍのＤＣＭ皮膜を付着させると、サーフェス・
プロファイラで測定した表面粗さが約０．５μｍであっ
た。これは２つの理由で好ましくない。第１に、粗い皮
膜により、有機皮膜のパターニング中に問題を生じる。
第２に、蛍光の拡散が大きくなる。基板を約７７Ｋの温
度に保持すると表面粗さが減少することがわかった。た
とえば、付着中の基板温度が７７Ｋに近くなるように、
液体窒素で冷却したコールド・フィンガに保持したソー
ダ・ガラス基板の上にクマリン６／２％ＤＣＭ皮膜を付
着させると、形態が著しく改善され、粗さが約１００ｎ
ｍ未満、通常５０ｎｍの、付着したままで光沢があり、
鏡面の皮膜が得られた。真空チェンバから取り出した皮
膜は、非晶質ないし微細多結晶の性質を有するものであ
った。しかし、室温に数時間放置すると、再結晶および
（または）粒子の成長（樹枝状パターンにより確認）
が、光学顕微鏡により観察された。しかし、皮膜表面の
滑らかさは、維持され、室温で付着させた皮膜より優れ
ていた。
【００２１】図１０および図１１は、多色ハイブリッド
ＬＥＤピクセルの２つの実施例５０および６０を示す略
図である。図１０では、ＧａＩｎＡｌＮダイオード５２
は４６０ｎｍの光を発する。被覆されていない領域５４
では４６０ｎｍの青色光を発する。赤色５６または緑色
５８の色コンバータがパターニングされた領域では、赤
色または緑色の光を発する。３つの領域すべてが駆動さ
れると、遠い視野の白色光中に３原色のすべてが存在す
るため、ピクセルは眼には白く見える光を発する。図１
１では、ＡｌとＩｎの濃度がＵＶ（＜４００ｎｍ）を放
射するように調節されたＧａＩｎＡｌＮダイオード６２
が示されている。このＵＶ光は赤色６４、緑色６６、お
よび青色６８の有機色コンバータを励起させるのに使用
される。
ＬＥＤピクセルの２つの実施例５０および６０を示す略
図である。図１０では、ＧａＩｎＡｌＮダイオード５２
は４６０ｎｍの光を発する。被覆されていない領域５４
では４６０ｎｍの青色光を発する。赤色５６または緑色
５８の色コンバータがパターニングされた領域では、赤
色または緑色の光を発する。３つの領域すべてが駆動さ
れると、遠い視野の白色光中に３原色のすべてが存在す
るため、ピクセルは眼には白く見える光を発する。図１
１では、ＡｌとＩｎの濃度がＵＶ（＜４００ｎｍ）を放
射するように調節されたＧａＩｎＡｌＮダイオード６２
が示されている。このＵＶ光は赤色６４、緑色６６、お
よび青色６８の有機色コンバータを励起させるのに使用
される。
【００２２】熱蒸着の代替方法として、ポリメタクリル
酸メチルなどの液体材料に有機蛍光染料を溶解し、Ｇａ
Ｎダイオードにスピン・コーティングした後硬化させる
ことも可能である。この方法は、真空装置を必要とせ
ず、大気中で実施することができるため有利である。
酸メチルなどの液体材料に有機蛍光染料を溶解し、Ｇａ
Ｎダイオードにスピン・コーティングした後硬化させる
ことも可能である。この方法は、真空装置を必要とせ
ず、大気中で実施することができるため有利である。
【００２３】本発明のハイブリッドＬＥＤは、他の利点
に加えて、現在の最新技術によるＬＥＤと比較して効率
が極めて高い。良好なＧａＮを主成分とするＬＥＤは、
通常１０％弱の高い「ウォールプラグ」効率（放射する
エネルギー／入力した電力）を有する。Ａｌｑ３の蛍光
効率は約１０％であるが、他の色コンバータ材料は効率
が９０％より高い（タン他、J. Appl. Phys.、V65、361
0、1989年、中村、細川、楠本、Inorganic and Organic
Electroluminescence/EL96、ベルリン、およびＲ．
Ｈ．マウヒ（Mauch）、Ｈ．Ｅ．グムリッヒ（Gumlic
h）、Wissenschaft und Technik Verl.、1996年、p.95-
100参照）。したがって、本発明により１０％弱のウォ
ールプラグ効率が可能となる。このことは、効率が最高
で３ないし４％であると報告されているが、通常は１％
である全有機ＬＥＤと比較して極めて望ましい。
に加えて、現在の最新技術によるＬＥＤと比較して効率
が極めて高い。良好なＧａＮを主成分とするＬＥＤは、
通常１０％弱の高い「ウォールプラグ」効率（放射する
エネルギー／入力した電力）を有する。Ａｌｑ３の蛍光
効率は約１０％であるが、他の色コンバータ材料は効率
が９０％より高い（タン他、J. Appl. Phys.、V65、361
0、1989年、中村、細川、楠本、Inorganic and Organic
Electroluminescence/EL96、ベルリン、およびＲ．
Ｈ．マウヒ（Mauch）、Ｈ．Ｅ．グムリッヒ（Gumlic
h）、Wissenschaft und Technik Verl.、1996年、p.95-
100参照）。したがって、本発明により１０％弱のウォ
ールプラグ効率が可能となる。このことは、効率が最高
で３ないし４％であると報告されているが、通常は１％
である全有機ＬＥＤと比較して極めて望ましい。
【００２４】現在、市販されている緑色および青色のＬ
ＥＤは、ＧａＮ系のものであり、一方赤色ＬＥＤはＩｎ
ＧａＡｌＰ系である。本発明のハイブリッドＬＥＤ構造
は、現在の移送層を変更することなく、光ルミネッセン
ス層を変更するだけで異なる色が得られ、これは異なる
色を発する発光ダイオードの製造に従来より簡単で便利
な方法である。
ＥＤは、ＧａＮ系のものであり、一方赤色ＬＥＤはＩｎ
ＧａＡｌＰ系である。本発明のハイブリッドＬＥＤ構造
は、現在の移送層を変更することなく、光ルミネッセン
ス層を変更するだけで異なる色が得られ、これは異なる
色を発する発光ダイオードの製造に従来より簡単で便利
な方法である。
【００２５】全有機ＬＥＤと比較して、本発明のハイブ
リッドＬＥＤは、電気的移送プロセスが分離されて装置
の無機半導体部分に移行するため、有機層は電気的移送
機能に関与しないという利点がある。したがって、有機
部分は光ルミネッセンス層としてのみ機能する。このこ
とは、有機ＬＥＤが大気中で電気的動作（電気ルミネッ
センス）の間に劣化する傾向があるため、特に有利であ
る。このプロセスは、大気中の水分によって促進される
と考えられるため、この問題を最小限にするために広範
なシーリング／パッケージング技術を使用しなければな
らない。反面、ＧａＮを主成分とする電気ルミネッセン
ス装置は、劣化の問題がなく、したがってこのハイブリ
ッド発光ダイオードの利点を拡大する。
リッドＬＥＤは、電気的移送プロセスが分離されて装置
の無機半導体部分に移行するため、有機層は電気的移送
機能に関与しないという利点がある。したがって、有機
部分は光ルミネッセンス層としてのみ機能する。このこ
とは、有機ＬＥＤが大気中で電気的動作（電気ルミネッ
センス）の間に劣化する傾向があるため、特に有利であ
る。このプロセスは、大気中の水分によって促進される
と考えられるため、この問題を最小限にするために広範
なシーリング／パッケージング技術を使用しなければな
らない。反面、ＧａＮを主成分とする電気ルミネッセン
ス装置は、劣化の問題がなく、したがってこのハイブリ
ッド発光ダイオードの利点を拡大する。
【００２６】本発明のハイブリッドＬＥＤは、（たとえ
ばマスク・セットにより）選択的に有機層を空間的に、
同一の紫外線ＧａＮダイオードのアレイの上に付着させ
た後、ピクセル化したフルカラーのＬＥＤ表示装置を得
ることができるため、表示アレイの製造も従来より容易
に行うことができる。
ばマスク・セットにより）選択的に有機層を空間的に、
同一の紫外線ＧａＮダイオードのアレイの上に付着させ
た後、ピクセル化したフルカラーのＬＥＤ表示装置を得
ることができるため、表示アレイの製造も従来より容易
に行うことができる。
【００２７】この一例を図１２に示す。図１２は、本発
明のハイブリッドＬＥＤのアレイを、シリコンを主体と
する装置ドライバと一体化させた、可能なフルカラーの
表示装置７０の一部を示す。図１２には、１組の３原色
を発する３個のピクセルが示されている。この基本的な
セットの反復により、表示アレイが得られる。表示装置
は次のようにして製造することができる。ＧａＡｌＩｎ
Ｎ（以下ＩＩＩ−Ｎと称する。ＩＩＩは周期律表のＧ
ａ、Ａｌ、Ｉｎが属する列である。）ＬＥＤ構造を、両
面を研磨して透明サファイア基板７２上に付着させる。
このＬＥＤ構造は、金属有機化学蒸着または分子線エピ
タキシなど、標準のエピタキシャル成長技術により、電
子射出のためのｎ型にドーピングしたＩＩＩ−Ｎ層７
４、電子・ホール再結合による発光のための活性ＩＩＩ
−Ｎ層７６、ホール射出のためのｐ型にドーピングした
ＩＩＩ−Ｎ層７８の順に付着させることができる。活性
層は、紫外線を発するように選択される。
明のハイブリッドＬＥＤのアレイを、シリコンを主体と
する装置ドライバと一体化させた、可能なフルカラーの
表示装置７０の一部を示す。図１２には、１組の３原色
を発する３個のピクセルが示されている。この基本的な
セットの反復により、表示アレイが得られる。表示装置
は次のようにして製造することができる。ＧａＡｌＩｎ
Ｎ（以下ＩＩＩ−Ｎと称する。ＩＩＩは周期律表のＧ
ａ、Ａｌ、Ｉｎが属する列である。）ＬＥＤ構造を、両
面を研磨して透明サファイア基板７２上に付着させる。
このＬＥＤ構造は、金属有機化学蒸着または分子線エピ
タキシなど、標準のエピタキシャル成長技術により、電
子射出のためのｎ型にドーピングしたＩＩＩ−Ｎ層７
４、電子・ホール再結合による発光のための活性ＩＩＩ
−Ｎ層７６、ホール射出のためのｐ型にドーピングした
ＩＩＩ−Ｎ層７８の順に付着させることができる。活性
層は、紫外線を発するように選択される。
【００２８】付着の後、トレンチ８０を反応性イオン・
エッチングなどの標準のエッチング技術によりエッチン
グして、表示装置を形成する分離したＬＥＤピクセル
（各ピクセルは層７４、７６、７８からなる）のアレイ
を形成する。ウエーハを真空チェンバに入れ、適当な金
属を付着させることにより、電気的接点８２および８４
をｐ層７８およびｎ層７４に設ける。一例として、Ａｕ
およびＮｉ層を、ｐ接点メタラジの画定に、Ｔｉおよび
Ａｌ層を、ｎ接点メタラジの画定に使用することができ
る。ＬＥＤアレイをパターニングしたサファイア・ウエ
ーハを、下記のようにして装置ドライバを含むＳｉウエ
ーハ８６と組み合わせる。Ｓｉウエーハは、標準のＳｉ
処理技術によりウエーハ上にパターニングしたドライバ
電子回路を含む。ドライバは、ＩＩＩ−Ｎ発光ダイオー
ドのｎ型およびｐ型接点８２および８４を接続する金属
接点８８および９０を介して、電力を個々のＬＥＤに供
給し、これらの２組の電気接点を相互に整合するように
位置合わせされる。
エッチングなどの標準のエッチング技術によりエッチン
グして、表示装置を形成する分離したＬＥＤピクセル
（各ピクセルは層７４、７６、７８からなる）のアレイ
を形成する。ウエーハを真空チェンバに入れ、適当な金
属を付着させることにより、電気的接点８２および８４
をｐ層７８およびｎ層７４に設ける。一例として、Ａｕ
およびＮｉ層を、ｐ接点メタラジの画定に、Ｔｉおよび
Ａｌ層を、ｎ接点メタラジの画定に使用することができ
る。ＬＥＤアレイをパターニングしたサファイア・ウエ
ーハを、下記のようにして装置ドライバを含むＳｉウエ
ーハ８６と組み合わせる。Ｓｉウエーハは、標準のＳｉ
処理技術によりウエーハ上にパターニングしたドライバ
電子回路を含む。ドライバは、ＩＩＩ−Ｎ発光ダイオー
ドのｎ型およびｐ型接点８２および８４を接続する金属
接点８８および９０を介して、電力を個々のＬＥＤに供
給し、これらの２組の電気接点を相互に整合するように
位置合わせされる。
【００２９】Ｓｉ装置ドライバ・ウエーハ８６とＬＥＤ
アレイ・ウエーハ９２との位置合わせは、マスク・アラ
イナを使用し、各ウエーハの電気接点側が互いに向き合
うようにして、ＬＥＤアレイ・ウエーハをＳｉドライバ
・ウエーハの上に置くことにより行われる。ＬＥＤアレ
イ・ウエーハの透明なサファイア側から光学顕微鏡によ
り見ると、電気接点を位置合わせするために、２枚のウ
エーハを機械的に位置合わせすることができる。位置合
わせに続いて、Ｓｉドライバ・ウエーハとＬＥＤアレイ
・ウエーハのサンドウィッチを加圧しながら加熱するこ
とにより、接点を領域８８、９０で拡散ボンディングさ
せることができる。拡散ボンディングしたウエーハのサ
ンドウィッチは、サファイア基板の厚さが約１０ないし
２０μｍになるように、サファイア基板側７２から厚さ
を薄くする。次にサンプルを真空チェンバに入れ、サフ
ァイアの表面に接触させて置いたシャドー・マスクを介
して有機染料を蒸発させることにより、青色、緑色、お
よび赤色有機染料をサファイア側に付着させて、それぞ
れ領域９４、９６、９８を形成させる。各色の染料が各
ＬＥＤピクセルと位置の合うようにマスクを置く。有機
染料の付着を終了すると、表示装置の製造が完了する。
アレイ・ウエーハ９２との位置合わせは、マスク・アラ
イナを使用し、各ウエーハの電気接点側が互いに向き合
うようにして、ＬＥＤアレイ・ウエーハをＳｉドライバ
・ウエーハの上に置くことにより行われる。ＬＥＤアレ
イ・ウエーハの透明なサファイア側から光学顕微鏡によ
り見ると、電気接点を位置合わせするために、２枚のウ
エーハを機械的に位置合わせすることができる。位置合
わせに続いて、Ｓｉドライバ・ウエーハとＬＥＤアレイ
・ウエーハのサンドウィッチを加圧しながら加熱するこ
とにより、接点を領域８８、９０で拡散ボンディングさ
せることができる。拡散ボンディングしたウエーハのサ
ンドウィッチは、サファイア基板の厚さが約１０ないし
２０μｍになるように、サファイア基板側７２から厚さ
を薄くする。次にサンプルを真空チェンバに入れ、サフ
ァイアの表面に接触させて置いたシャドー・マスクを介
して有機染料を蒸発させることにより、青色、緑色、お
よび赤色有機染料をサファイア側に付着させて、それぞ
れ領域９４、９６、９８を形成させる。各色の染料が各
ＬＥＤピクセルと位置の合うようにマスクを置く。有機
染料の付着を終了すると、表示装置の製造が完了する。
【００３０】上に引用した技術論文および他の参考文献
は、本明細書に参照のため添付されている。
は、本明細書に参照のため添付されている。
【００３１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００３２】（１）発光性無機電気ルミネッセンス材料
の層と、有機光ルミネッセンス材料の上層からなる、ハ
イブリッド有機無機半導体発光ダイオード。 （２）上記電気ルミネッセンス層が、少なくとも２層を
備え、その１層はｐ型にドーピングされ、１層はｎ型に
ドーピングされていることを特徴とする、上記（１）に
記載のダイオード。 （３）上記少なくとも２層が、発光の波長変化を制御す
るためにＧａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎで構成されていることを
特徴とする、上記（２）に記載のダイオード。 （４）光ルミネッセンス層が、電気ルミネッセンス領域
と直接接触していることを特徴とする、上記（１）に記
載のダイオード。 （５）光ルミネッセンス層が、電気ルミネッセンス層か
ら離して配置されているが、電気ルミネッセンス領域か
ら発せられる光が、光ルミネッセンス領域に当たるよう
に構成されていることを特徴とする、上記（１）に記載
のダイオード。 （６）有機層が、単一の蛍光化合物からなることを特徴
とする、上記（１）に記載のダイオード。 （７）上記単一の蛍光化合物がＡｌｑ３であることを特
徴とする、上記（６）に記載のダイオード。 （８）上記単一の蛍光化合物がＤＣＭであることを特徴
とする、上記（６）に記載のダイオード。 （９）上記有機層が、蛍光化合物、または装置の無機電
気ルミネッセンス部分から発せられる波長の光を吸収す
る化合物の混合物からなり、異なる波長の光を再び発す
ることを特徴とする、上記（１）に記載のダイオード。 （１０）上記有機層が、クマリン、ローダミン、スルホ
ローダミン、ＤＣＭ、および金属ホスホリンからなる群
から選択された染料分子でドーピングされたホスト材料
で構成されることを特徴とする、上記（１）に記載のダ
イオード。 （１１）上記ホスト材料がクマリンであることを特徴と
する、上記（１０）に記載のダイオード。 （１２）順に、基板、ｎ型にドーピングされた半導体
層、電子とホールが再結合して光を発生する発光領域、
およびｐ型にドーピングされた半導体層からなり、さら
に有機光ルミネッセンス材料の層を有するハイブリッド
有機無機半導体発光ダイオード。 （１３）上記光ルミネッセンス材料が、上記基板上に、
上記発光領域と反対側に置かれることを特徴とする、上
記（１２）に記載のダイオード。 （１４）上記光ルミネッセンス材料が、導電材料の層の
上に配置され、上記導電材料の層が上記ｐ型にドーピン
グされた材料の上に配置されることを特徴とする、上記
（１２）に記載のダイオード。 （１５）上記ｎ型にドーピングされた材料が、Ｓｉをド
ーピングしたＧａＮであることを特徴とする、上記（１
２）に記載のダイオード。 （１６）上記ｐ型にドーピングされた材料が、Ｍｇをド
ーピングしたＧａＮであることを特徴とする、上記（１
２）に記載のダイオード。 （１７）電気ルミネッセンス領域が、ｎ型にドーピング
された層とｐ型にドーピングされた層とを結合すること
を特徴とする、上記（１２）に記載のダイオード。 （１８）上記ｎ型およびｐ型にドーピングされた層が、
ＧａxＡｌyＩｎ1-x-yＮであることを特徴とする、上記
（１７）に記載のダイオード。 （１９）分離された化学的に異なるＧａxＡｌyＩｎ
1-x-yＮの層が、ｎ型にドーピングされた層とｐ型にド
ーピングされた層との間に配置されることを特徴とす
る、上記（１２）に記載のダイオード。 （２０）上記有機層が、青、緑色、および赤の蛍光を発
する領域を有するようにパターニングされ、これにより
フルカラーのピクセルを構成することを特徴とする、上
記（９）に記載のダイオード。 （２１）すべての領域のピクセルが同時に発光し、これ
により白色光を形成することを特徴とする、上記（２
０）に記載のダイオード。 （２２）上記基板が、サファイア、炭化シリコン、およ
びシリコンからなる群から選択されたものであることを
特徴とする、上記（１２）に記載のダイオード。 （２３）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン６であることを特徴とする、上記（１０）に
記載のダイオード。 （２４）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン７であることを特徴とする、上記（１０）に
記載のダイオード。 （２５）上記有機光ルミネッセンス層の、付着したまま
の表面粗さが約１００ｎｍ以下であることを特徴とす
る、上記（１）に記載のダイオード。 （２６）上記有機光ルミネッセンス層が、付着したまま
の非晶質または微細多結晶構造を有することを特徴とす
る、上記（１）に記載のダイオード。 （２７）有機層が、単一の蛍光化合物からなることを特
徴とする、上記（１２）に記載のダイオード。 （２８）上記単一の蛍光化合物がＡｌｑ３であることを
特徴とする、上記（２７）に記載のダイオード。 （２９）上記単一の蛍光化合物がＤＣＭであることを特
徴とする、上記（２７）に記載のダイオード。 （３０）上記有機層が、蛍光化合物、または装置の無機
電気ルミネッセンス部分から発せられる波長の光を吸収
する化合物の混合物からなり、異なる波長の光を再び発
することを特徴とする、上記（１２）に記載のダイオー
ド。 （３１）上記有機層が、クマリン、ローダミン、スルホ
ローダミン、ＤＣＭ、および金属ホスホリンからなる群
から選択された染料分子でドーピングされたホスト材料
で構成されることを特徴とする、上記（１２）に記載の
ダイオード。 （３２）上記ホスト材料がクマリンであることを特徴と
する、上記（３１）に記載のダイオード。 （３３）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン６であることを特徴とする、上記（３１）に
記載のダイオード。 （３４）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン７であることを特徴とする、上記（３１）に
記載のダイオード。 （３５）上記有機光ルミネッセンス層の、付着したまま
の表面粗さが約１００ｎｍ以下であることを特徴とす
る、上記（１２）に記載のダイオード。 （３６）上記有機光ルミネッセンス層が、付着したまま
の非晶質または微細多結晶構造を有することを特徴とす
る、上記（１２）に記載のダイオード。
の層と、有機光ルミネッセンス材料の上層からなる、ハ
イブリッド有機無機半導体発光ダイオード。 （２）上記電気ルミネッセンス層が、少なくとも２層を
備え、その１層はｐ型にドーピングされ、１層はｎ型に
ドーピングされていることを特徴とする、上記（１）に
記載のダイオード。 （３）上記少なくとも２層が、発光の波長変化を制御す
るためにＧａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎで構成されていることを
特徴とする、上記（２）に記載のダイオード。 （４）光ルミネッセンス層が、電気ルミネッセンス領域
と直接接触していることを特徴とする、上記（１）に記
載のダイオード。 （５）光ルミネッセンス層が、電気ルミネッセンス層か
ら離して配置されているが、電気ルミネッセンス領域か
ら発せられる光が、光ルミネッセンス領域に当たるよう
に構成されていることを特徴とする、上記（１）に記載
のダイオード。 （６）有機層が、単一の蛍光化合物からなることを特徴
とする、上記（１）に記載のダイオード。 （７）上記単一の蛍光化合物がＡｌｑ３であることを特
徴とする、上記（６）に記載のダイオード。 （８）上記単一の蛍光化合物がＤＣＭであることを特徴
とする、上記（６）に記載のダイオード。 （９）上記有機層が、蛍光化合物、または装置の無機電
気ルミネッセンス部分から発せられる波長の光を吸収す
る化合物の混合物からなり、異なる波長の光を再び発す
ることを特徴とする、上記（１）に記載のダイオード。 （１０）上記有機層が、クマリン、ローダミン、スルホ
ローダミン、ＤＣＭ、および金属ホスホリンからなる群
から選択された染料分子でドーピングされたホスト材料
で構成されることを特徴とする、上記（１）に記載のダ
イオード。 （１１）上記ホスト材料がクマリンであることを特徴と
する、上記（１０）に記載のダイオード。 （１２）順に、基板、ｎ型にドーピングされた半導体
層、電子とホールが再結合して光を発生する発光領域、
およびｐ型にドーピングされた半導体層からなり、さら
に有機光ルミネッセンス材料の層を有するハイブリッド
有機無機半導体発光ダイオード。 （１３）上記光ルミネッセンス材料が、上記基板上に、
上記発光領域と反対側に置かれることを特徴とする、上
記（１２）に記載のダイオード。 （１４）上記光ルミネッセンス材料が、導電材料の層の
上に配置され、上記導電材料の層が上記ｐ型にドーピン
グされた材料の上に配置されることを特徴とする、上記
（１２）に記載のダイオード。 （１５）上記ｎ型にドーピングされた材料が、Ｓｉをド
ーピングしたＧａＮであることを特徴とする、上記（１
２）に記載のダイオード。 （１６）上記ｐ型にドーピングされた材料が、Ｍｇをド
ーピングしたＧａＮであることを特徴とする、上記（１
２）に記載のダイオード。 （１７）電気ルミネッセンス領域が、ｎ型にドーピング
された層とｐ型にドーピングされた層とを結合すること
を特徴とする、上記（１２）に記載のダイオード。 （１８）上記ｎ型およびｐ型にドーピングされた層が、
ＧａxＡｌyＩｎ1-x-yＮであることを特徴とする、上記
（１７）に記載のダイオード。 （１９）分離された化学的に異なるＧａxＡｌyＩｎ
1-x-yＮの層が、ｎ型にドーピングされた層とｐ型にド
ーピングされた層との間に配置されることを特徴とす
る、上記（１２）に記載のダイオード。 （２０）上記有機層が、青、緑色、および赤の蛍光を発
する領域を有するようにパターニングされ、これにより
フルカラーのピクセルを構成することを特徴とする、上
記（９）に記載のダイオード。 （２１）すべての領域のピクセルが同時に発光し、これ
により白色光を形成することを特徴とする、上記（２
０）に記載のダイオード。 （２２）上記基板が、サファイア、炭化シリコン、およ
びシリコンからなる群から選択されたものであることを
特徴とする、上記（１２）に記載のダイオード。 （２３）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン６であることを特徴とする、上記（１０）に
記載のダイオード。 （２４）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン７であることを特徴とする、上記（１０）に
記載のダイオード。 （２５）上記有機光ルミネッセンス層の、付着したまま
の表面粗さが約１００ｎｍ以下であることを特徴とす
る、上記（１）に記載のダイオード。 （２６）上記有機光ルミネッセンス層が、付着したまま
の非晶質または微細多結晶構造を有することを特徴とす
る、上記（１）に記載のダイオード。 （２７）有機層が、単一の蛍光化合物からなることを特
徴とする、上記（１２）に記載のダイオード。 （２８）上記単一の蛍光化合物がＡｌｑ３であることを
特徴とする、上記（２７）に記載のダイオード。 （２９）上記単一の蛍光化合物がＤＣＭであることを特
徴とする、上記（２７）に記載のダイオード。 （３０）上記有機層が、蛍光化合物、または装置の無機
電気ルミネッセンス部分から発せられる波長の光を吸収
する化合物の混合物からなり、異なる波長の光を再び発
することを特徴とする、上記（１２）に記載のダイオー
ド。 （３１）上記有機層が、クマリン、ローダミン、スルホ
ローダミン、ＤＣＭ、および金属ホスホリンからなる群
から選択された染料分子でドーピングされたホスト材料
で構成されることを特徴とする、上記（１２）に記載の
ダイオード。 （３２）上記ホスト材料がクマリンであることを特徴と
する、上記（３１）に記載のダイオード。 （３３）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン６であることを特徴とする、上記（３１）に
記載のダイオード。 （３４）上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピングし
たクマリン７であることを特徴とする、上記（３１）に
記載のダイオード。 （３５）上記有機光ルミネッセンス層の、付着したまま
の表面粗さが約１００ｎｍ以下であることを特徴とす
る、上記（１２）に記載のダイオード。 （３６）上記有機光ルミネッセンス層が、付着したまま
の非晶質または微細多結晶構造を有することを特徴とす
る、上記（１２）に記載のダイオード。
【図１】本発明のハイブリッドＬＥＤの基本構造を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】図１の基本構造の、他の実施例を示す概略断面
図である。
図である。
【図３】動作中の、カラー・コンバータ層を使用しない
本発明のＧａＮ発光ハイブリッド・ダイオードからの発
光スペクトルを示すグラフである。
本発明のＧａＮ発光ハイブリッド・ダイオードからの発
光スペクトルを示すグラフである。
【図４】動作中の、カラー・コンバータ層として厚さ４
００ｎｍのＡｌｑ３の厚い層を使用した本発明のＧａＮ
発光ハイブリッド・ダイオードからの発光スペクトルを
示すグラフである。
００ｎｍのＡｌｑ３の厚い層を使用した本発明のＧａＮ
発光ハイブリッド・ダイオードからの発光スペクトルを
示すグラフである。
【図５】青色を発色するＩｎＧａＡｌＮダイオードと、
ＤＣＭで構成される色変換（オレンジ色ないし赤へ）有
機薄膜からなるハイブリッドＬＥＤを示す略図である。
ＤＣＭで構成される色変換（オレンジ色ないし赤へ）有
機薄膜からなるハイブリッドＬＥＤを示す略図である。
【図６】図５の青色ＩｎＧａＡｌＮダイオードと、色変
換ハイブリッドＤＣＭ／ＩｎＧａＡｌＮ装置の電気ルミ
ネッセンス・スペクトルの一つを示すグラフである。
換ハイブリッドＤＣＭ／ＩｎＧａＡｌＮ装置の電気ルミ
ネッセンス・スペクトルの一つを示すグラフである。
【図７】図５の青色ＩｎＧａＡｌＮダイオードと、色変
換ハイブリッドＤＣＭ／ＩｎＧａＡｌＮ装置の電気ルミ
ネッセンス・スペクトルの一つを示すグラフである。
換ハイブリッドＤＣＭ／ＩｎＧａＡｌＮ装置の電気ルミ
ネッセンス・スペクトルの一つを示すグラフである。
【図８】光ルミネッセンス層が、２％のＤＣＭをドーピ
ングしたクマリン６である本発明のハイブリッドＬＥＤ
からの電気ルミネッセンス・スペクトルを示すグラフで
ある。
ングしたクマリン６である本発明のハイブリッドＬＥＤ
からの電気ルミネッセンス・スペクトルを示すグラフで
ある。
【図９】光ルミネッセンス層が、２％のＤＣＭをドーピ
ングしたクマリン７である本発明のハイブリッドＬＥＤ
からの電気ルミネッセンス・スペクトルを示すグラフで
ある。
ングしたクマリン７である本発明のハイブリッドＬＥＤ
からの電気ルミネッセンス・スペクトルを示すグラフで
ある。
【図１０】多色ハイブリッド有機無機ＬＥＤピクセルの
構造を示す略図である。
構造を示す略図である。
【図１１】多色ハイブリッド有機無機ＬＥＤピクセルの
構造を示す略図である。
構造を示す略図である。
【図１２】モノリシック・シリコンのディスプレイ・ド
ライバを有する本発明のハイブリッド発光ダイオードを
使用した、ピクセル化したフルカラー表示アレイの一例
を示す図である。
ライバを有する本発明のハイブリッド発光ダイオードを
使用した、ピクセル化したフルカラー表示アレイの一例
を示す図である。
１０ 発光ダイオード装置 １２ ｎ型にドーピングしたＧａＮ層 １４ ｐ型にドーピングしたＧａＮ層 １６ 接点 １７ ＧａＮ構造が発色する領域 １８ 接点 ２０ Ａｌｑ３層 ２１ サファイア基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スプラティク・グハ アメリカ合衆国10598 ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ エマーソン・コート 119 (72)発明者 リチャード・アラン・ヘイト アメリカ合衆国10541 ニューヨーク州マ ホパックウッドランド・ロード 509
Claims (36)
- 【請求項１】発光性無機電気ルミネッセンス材料の層
と、有機光ルミネッセンス材料の上層からなる、ハイブ
リッド有機無機半導体発光ダイオード。 - 【請求項２】上記電気ルミネッセンス層が、少なくとも
２層を備え、その１層はｐ型にドーピングされ、１層は
ｎ型にドーピングされていることを特徴とする、請求項
１に記載のダイオード。 - 【請求項３】上記少なくとも２層が、発光の波長変化を
制御するためにＧａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎで構成されている
ことを特徴とする、請求項２に記載のダイオード。 - 【請求項４】光ルミネッセンス層が、電気ルミネッセン
ス領域と直接接触していることを特徴とする、請求項１
に記載のダイオード。 - 【請求項５】光ルミネッセンス層が、電気ルミネッセン
ス層から離して配置されているが、電気ルミネッセンス
領域から発せられる光が、光ルミネッセンス領域に当た
るように構成されていることを特徴とする、請求項１に
記載のダイオード。 - 【請求項６】有機層が、単一の蛍光化合物からなること
を特徴とする、請求項１に記載のダイオード。 - 【請求項７】上記単一の蛍光化合物がＡｌｑ３であるこ
とを特徴とする、請求項６に記載のダイオード。 - 【請求項８】上記単一の蛍光化合物がＤＣＭであること
を特徴とする、請求項６に記載のダイオード。 - 【請求項９】上記有機層が、蛍光化合物、または装置の
無機電気ルミネッセンス部分から発せられる波長の光を
吸収する化合物の混合物からなり、異なる波長の光を再
び発することを特徴とする、請求項１に記載のダイオー
ド。 - 【請求項１０】上記有機層が、クマリン、ローダミン、
スルホローダミン、ＤＣＭ、および金属ホスホリンから
なる群から選択された染料分子でドーピングされたホス
ト材料で構成されることを特徴とする、請求項１に記載
のダイオード。 - 【請求項１１】上記ホスト材料がクマリンであることを
特徴とする、請求項１０に記載のダイオード。 - 【請求項１２】順に、基板、ｎ型にドーピングされた半
導体層、電子とホールが再結合して光を発生する発光領
域、およびｐ型にドーピングされた半導体層からなり、
さらに有機光ルミネッセンス材料の層を有するハイブリ
ッド有機無機半導体発光ダイオード。 - 【請求項１３】上記光ルミネッセンス材料が、上記基板
上に、上記発光領域と反対側に置かれることを特徴とす
る、請求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項１４】上記光ルミネッセンス材料が、導電材料
の層の上に配置され、上記導電材料の層が上記ｐ型にド
ーピングされた材料の上に配置されることを特徴とす
る、請求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項１５】上記ｎ型にドーピングされた材料が、Ｓ
ｉをドーピングしたＧａＮであることを特徴とする、請
求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項１６】上記ｐ型にドーピングされた材料が、Ｍ
ｇをドーピングしたＧａＮであることを特徴とする、請
求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項１７】電気ルミネッセンス領域が、ｎ型にドー
ピングされた層とｐ型にドーピングされた層とを結合す
ることを特徴とする、請求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項１８】上記ｎ型およびｐ型にドーピングされた
層が、ＧａxＡｌyＩｎ1-x-yＮであることを特徴とす
る、請求項１７に記載のダイオード。 - 【請求項１９】分離された化学的に異なるＧａxＡｌyＩ
ｎ1-x-yＮの層が、ｎ型にドーピングされた層とｐ型に
ドーピングされた層との間に配置されることを特徴とす
る、請求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項２０】上記有機層が、青、緑色、および赤の蛍
光を発する領域を有するようにパターニングされ、これ
によりフルカラーのピクセルを構成することを特徴とす
る、請求項９に記載のダイオード。 - 【請求項２１】すべての領域のピクセルが同時に発光
し、これにより白色光を形成することを特徴とする、請
求項２０に記載のダイオード。 - 【請求項２２】上記基板が、サファイア、炭化シリコ
ン、およびシリコンからなる群から選択されたものであ
ることを特徴とする、請求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項２３】上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピ
ングしたクマリン６であることを特徴とする、請求項１
０に記載のダイオード。 - 【請求項２４】上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピ
ングしたクマリン７であることを特徴とする、請求項１
０に記載のダイオード。 - 【請求項２５】上記有機光ルミネッセンス層の、付着し
たままの表面粗さが約１００ｎｍ以下であることを特徴
とする、請求項１に記載のダイオード。 - 【請求項２６】上記有機光ルミネッセンス層が、付着し
たままの非晶質または微細多結晶構造を有することを特
徴とする、請求項１に記載のダイオード。 - 【請求項２７】有機層が、単一の蛍光化合物からなるこ
とを特徴とする、請求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項２８】上記単一の蛍光化合物がＡｌｑ３である
ことを特徴とする、請求項２７に記載のダイオード。 - 【請求項２９】上記単一の蛍光化合物がＤＣＭであるこ
とを特徴とする、請求項２７に記載のダイオード。 - 【請求項３０】上記有機層が、蛍光化合物、または装置
の無機電気ルミネッセンス部分から発せられる波長の光
を吸収する化合物の混合物からなり、異なる波長の光を
再び発することを特徴とする、請求項１２に記載のダイ
オード。 - 【請求項３１】上記有機層が、クマリン、ローダミン、
スルホローダミン、ＤＣＭ、および金属ホスホリンから
なる群から選択された染料分子でドーピングされたホス
ト材料で構成されることを特徴とする、請求項１２に記
載のダイオード。 - 【請求項３２】上記ホスト材料がクマリンであることを
特徴とする、請求項３１に記載のダイオード。 - 【請求項３３】上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピ
ングしたクマリン６であることを特徴とする、請求項３
１に記載のダイオード。 - 【請求項３４】上記ホスト材料が、２％ＤＣＭをドーピ
ングしたクマリン７であることを特徴とする、請求項３
１に記載のダイオード。 - 【請求項３５】上記有機光ルミネッセンス層の、付着し
たままの表面粗さが約１００ｎｍ以下であることを特徴
とする、請求項１２に記載のダイオード。 - 【請求項３６】上記有機光ルミネッセンス層が、付着し
たままの非晶質または微細多結晶構造を有することを特
徴とする、請求項１２に記載のダイオード。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/788,509 US5898185A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Hybrid organic-inorganic semiconductor light emitting diodes |
| US08/788509 | 1997-03-05 | ||
| US08/811,990 US5895932A (en) | 1997-01-24 | 1997-03-05 | Hybrid organic-inorganic semiconductor light emitting diodes |
| US08/811990 | 1997-03-05 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JPH10214992A (ja) |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120011735A (ko) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 및 이를 갖는 발광 소자 패키지 |
| JP2012064986A (ja) * | 2004-02-23 | 2012-03-29 | Philips Lumileds Lightng Co Llc | 波長変換型半導体発光素子 |
| KR20220097772A (ko) * | 2020-12-31 | 2022-07-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 패널, 이를 구비한 표시 장치, 및 표시 패널의 제조방법 |
Families Citing this family (71)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2759495B1 (fr) * | 1997-02-10 | 1999-03-05 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif semiconducteur en polymere comportant au moins une fonction redresseuse et procede de fabrication d'un tel dispositif |
| JP3378465B2 (ja) * | 1997-05-16 | 2003-02-17 | 株式会社東芝 | 発光装置 |
| US6469322B1 (en) | 1998-02-06 | 2002-10-22 | General Electric Company | Green emitting phosphor for use in UV light emitting diodes |
| US20080042554A1 (en) * | 1998-05-18 | 2008-02-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image display device and light emission device |
| US6366018B1 (en) | 1998-10-21 | 2002-04-02 | Sarnoff Corporation | Apparatus for performing wavelength-conversion using phosphors with light emitting diodes |
| US6404125B1 (en) | 1998-10-21 | 2002-06-11 | Sarnoff Corporation | Method and apparatus for performing wavelength-conversion using phosphors with light emitting diodes |
| US6429583B1 (en) | 1998-11-30 | 2002-08-06 | General Electric Company | Light emitting device with ba2mgsi2o7:eu2+, ba2sio4:eu2+, or (srxcay ba1-x-y)(a1zga1-z)2sr:eu2+phosphors |
| TW455908B (en) * | 1999-04-20 | 2001-09-21 | Koninkl Philips Electronics Nv | Lighting system |
| US6504301B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-01-07 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Non-incandescent lightbulb package using light emitting diodes |
| TW480744B (en) * | 2000-03-14 | 2002-03-21 | Lumileds Lighting Bv | Light-emitting diode, lighting device and method of manufacturing same |
| US7233026B2 (en) * | 2000-03-23 | 2007-06-19 | Emagin Corporation | Light extraction from color changing medium layers in organic light emitting diode devices |
| US6407411B1 (en) * | 2000-04-13 | 2002-06-18 | General Electric Company | Led lead frame assembly |
| US6614103B1 (en) | 2000-09-01 | 2003-09-02 | General Electric Company | Plastic packaging of LED arrays |
| JP3609709B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2005-01-12 | 株式会社シチズン電子 | 発光ダイオード |
| US6998281B2 (en) * | 2000-10-12 | 2006-02-14 | General Electric Company | Solid state lighting device with reduced form factor including LED with directional emission and package with microoptics |
| US6518600B1 (en) | 2000-11-17 | 2003-02-11 | General Electric Company | Dual encapsulation for an LED |
| SG2009086778A (en) | 2000-12-28 | 2016-11-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Luminescent device |
| TW545080B (en) | 2000-12-28 | 2003-08-01 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| TW518909B (en) | 2001-01-17 | 2003-01-21 | Semiconductor Energy Lab | Luminescent device and method of manufacturing same |
| TW519770B (en) | 2001-01-18 | 2003-02-01 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device and manufacturing method thereof |
| SG118110A1 (en) | 2001-02-01 | 2006-01-27 | Semiconductor Energy Lab | Organic light emitting element and display device using the element |
| US20020139303A1 (en) | 2001-02-01 | 2002-10-03 | Shunpei Yamazaki | Deposition apparatus and deposition method |
| TW582121B (en) | 2001-02-08 | 2004-04-01 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device |
| US20030010288A1 (en) | 2001-02-08 | 2003-01-16 | Shunpei Yamazaki | Film formation apparatus and film formation method |
| TW550672B (en) | 2001-02-21 | 2003-09-01 | Semiconductor Energy Lab | Method and apparatus for film deposition |
| SG118118A1 (en) | 2001-02-22 | 2006-01-27 | Semiconductor Energy Lab | Organic light emitting device and display using the same |
| KR100444498B1 (ko) * | 2001-09-21 | 2004-08-16 | 엘지전자 주식회사 | 하이브리드 일렉트로 루미네센스 패널 |
| US6888875B2 (en) * | 2002-01-28 | 2005-05-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Light source apparatus equipped with a GaN type semiconductor laser, a method of eliminating stray light, and an image forming apparatus |
| US6858464B2 (en) * | 2002-06-19 | 2005-02-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing light emitting device |
| TWI276366B (en) | 2002-07-09 | 2007-03-11 | Semiconductor Energy Lab | Production apparatus and method of producing a light-emitting device by using the same apparatus |
| KR100499129B1 (ko) | 2002-09-02 | 2005-07-04 | 삼성전기주식회사 | 발광 다이오드 및 그 제조방법 |
| CN100544533C (zh) * | 2002-11-11 | 2009-09-23 | 株式会社半导体能源研究所 | 发光装置的制造方法 |
| CN1723741B (zh) * | 2002-12-12 | 2012-09-05 | 株式会社半导体能源研究所 | 发光装置、制造装置、成膜方法及清洁方法 |
| TW591811B (en) | 2003-01-02 | 2004-06-11 | Epitech Technology Corp Ltd | Color mixing light emitting diode |
| EP1473771A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-11-03 | Epitech Corporation, Ltd. | Color mixing light emitting diode |
| US20040206970A1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-10-21 | Martin Paul S. | Alternating current light emitting device |
| JP2006524826A (ja) * | 2003-04-28 | 2006-11-02 | フワウサ， マイケル，ジュリアン | 印、時計および他の機器の紫外線照明 |
| JP2005072129A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Nec Lighting Ltd | 可視光線発光装置とその製造方法及び表示装置 |
| JP4168968B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2008-10-22 | セイコーエプソン株式会社 | 有機ｅｌ装置の製造方法 |
| US11158768B2 (en) | 2004-05-07 | 2021-10-26 | Bruce H. Baretz | Vacuum light emitting diode |
| KR100622824B1 (ko) * | 2004-05-18 | 2006-09-14 | 엘지전자 주식회사 | 발광 다이오드의 패키지 및 그의 패키징 방법 |
| TWI500072B (zh) * | 2004-08-31 | 2015-09-11 | 學校法人上智學院 | 發光元件之製造方法 |
| WO2006027730A1 (en) * | 2004-09-09 | 2006-03-16 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Light-generating body |
| JP4384019B2 (ja) * | 2004-12-08 | 2009-12-16 | 住友電気工業株式会社 | ヘッドランプ |
| EP1670068A1 (en) * | 2004-12-09 | 2006-06-14 | SuperNova Optoelectronics Corporation | Manufacturing method and device for white light emitting |
| JP2006278980A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| KR100600373B1 (ko) * | 2005-06-16 | 2006-07-18 | 엘지전자 주식회사 | 백색 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| JP5284784B2 (ja) * | 2005-07-14 | 2013-09-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | エレクトロルミネッセンス光源 |
| EP1929532A1 (en) * | 2005-09-19 | 2008-06-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Variable color light emitting device and method for controlling the same |
| US7295865B2 (en) * | 2006-02-24 | 2007-11-13 | Shay-Ping Thomas Wang | Mobile device with cell array |
| DE102006024165A1 (de) | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Optoelektronischer Halbleiterchip mit einem Wellenlängenkonversionsstoff sowie optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einem solchen Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterchips |
| KR101224723B1 (ko) * | 2006-09-15 | 2013-01-21 | 삼성전자주식회사 | 유기 절연막 조성물, 이를 이용하여 제조된 유기 절연막 및유기 박막 트랜지스터 |
| US8330147B2 (en) * | 2006-12-04 | 2012-12-11 | Idemitsu Kosan, Co., Ltd. | Organic thin film transistor and organic thin film light emitting transistor having organic semiconductor compound with divalent aromatic hydrocarbon group and divalent aromatic heterocyclic group |
| EP2206164A2 (en) * | 2007-10-08 | 2010-07-14 | 3M Innovative Properties Company | Light emitting diode with bonded semiconductor wavelength converter |
| WO2009081325A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Light emitting diode |
| CN101933144B (zh) * | 2008-01-31 | 2012-07-11 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 发光器件 |
| US8651723B2 (en) * | 2008-02-21 | 2014-02-18 | Koninklijke Philips N.V. | LED light source with a luminescent layer |
| KR101154758B1 (ko) * | 2008-11-18 | 2012-06-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 발광소자 및 이를 구비한 발광소자 패키지 |
| TWI395508B (zh) * | 2009-05-08 | 2013-05-01 | Univ Cheng Shiu | A display device having a photochromic unit |
| TWI401993B (zh) * | 2009-05-08 | 2013-07-11 | Univ Shu Te | A display device having an ultraviolet light barrier layer |
| WO2011114253A1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lighting apparatus |
| DE102010031755A1 (de) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Merck Patent Gmbh | Aluminat-Leuchtstoffe |
| DE102012106859B4 (de) * | 2012-07-27 | 2019-01-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen LED-Displays |
| KR101933621B1 (ko) | 2012-09-28 | 2018-12-28 | 삼성전자주식회사 | 소포를 분리하기 위한 조성물, 키트 및 이를 이용하여 소포를 분리하는 방법 |
| CN103268736B (zh) * | 2012-11-21 | 2015-09-16 | 上海天马微电子有限公司 | 一种量子点led显示面板及显示装置 |
| US10381335B2 (en) * | 2014-10-31 | 2019-08-13 | ehux, Inc. | Hybrid display using inorganic micro light emitting diodes (uLEDs) and organic LEDs (OLEDs) |
| CN107209418A (zh) * | 2015-01-06 | 2017-09-26 | 康宁公司 | 无电极oled照明装置及使用所述装置的lcd系统 |
| US10222681B2 (en) * | 2016-11-07 | 2019-03-05 | Limileds LLC | Segmented light or optical power emitting device with fully converting wavelength converting material and methods of operation |
| KR102221426B1 (ko) * | 2019-07-02 | 2021-03-02 | 셀로코아이엔티 주식회사 | 발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법 |
| US12213331B2 (en) | 2021-01-29 | 2025-01-28 | The Regents Of The University Of Michigan | Hybrid organic-inorganic light emitting device |
| SE545192C2 (en) * | 2021-09-20 | 2023-05-09 | Sandstroem Andreas | Light-emitting electrochemical cell, security element, security system, method of operation and method of production |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3819974A (en) * | 1973-03-12 | 1974-06-25 | D Stevenson | Gallium nitride metal-semiconductor junction light emitting diode |
| US4035774A (en) * | 1975-12-19 | 1977-07-12 | International Business Machines Corporation | Bistable electroluminescent memory and display device |
| DE3804293A1 (de) * | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Philips Patentverwaltung | Anordnung mit einer elektrolumineszenz- oder laserdiode |
| JPH07297447A (ja) * | 1994-04-20 | 1995-11-10 | Toyoda Gosei Co Ltd | ３族窒化物半導体発光素子 |
| JPH08279627A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Showa Denko Kk | 発光素子 |
| WO1997048138A2 (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-18 | Philips Electronics N.V. | Visible light emitting devices including uv-light emitting diode and uv-excitable, visible light emitting phosphor, and method of producing such devices |
| DE59713024D1 (de) * | 1996-06-26 | 2010-01-28 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lichtabstrahlender Halbleiterchip und Lichtabstrahlendes Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE19645035C1 (de) * | 1996-10-31 | 1998-04-30 | Siemens Ag | Mehrfarbiges Licht abstrahlende Bildanzeigevorrichtung |
-
1997
- 1997-03-05 US US08/811,990 patent/US5895932A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-02 KR KR1019970065344A patent/KR19980070127A/ko not_active Ceased
- 1997-12-11 TW TW086118683A patent/TW366598B/zh active
- 1997-12-17 EP EP97310234A patent/EP0855751A3/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-01-20 JP JP883298A patent/JPH10214992A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012064986A (ja) * | 2004-02-23 | 2012-03-29 | Philips Lumileds Lightng Co Llc | 波長変換型半導体発光素子 |
| KR20120011735A (ko) * | 2010-07-30 | 2012-02-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 및 이를 갖는 발광 소자 패키지 |
| KR20220097772A (ko) * | 2020-12-31 | 2022-07-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 패널, 이를 구비한 표시 장치, 및 표시 패널의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0855751A2 (en) | 1998-07-29 |
| EP0855751A3 (en) | 1999-05-12 |
| US5895932A (en) | 1999-04-20 |
| KR19980070127A (ko) | 1998-10-26 |
| TW366598B (en) | 1999-08-11 |
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