JP2939461B1 - 分子発光デバイス - Google Patents
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- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
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Abstract
【要約】
【課題】 高効率有機分子発光デバイスと、それを用い
た発光型平面ディスプレーおよびレーザの実現 【解決手段】 有機発光分子を電極と化学結合させるこ
とにより、注入効率を大幅に向上し、高効率発光型平面
ディスプレーおよびレーザを可能にする。 【効果】 従来の有機発光分子デバイスよりも高性能な
発光型平面ディスプレーおよびレーザを可能にする。
た発光型平面ディスプレーおよびレーザの実現 【解決手段】 有機発光分子を電極と化学結合させるこ
とにより、注入効率を大幅に向上し、高効率発光型平面
ディスプレーおよびレーザを可能にする。 【効果】 従来の有機発光分子デバイスよりも高性能な
発光型平面ディスプレーおよびレーザを可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、表示装置
に用いる発光性デバイスの新規な構造に関するもので、
さらに詳述すると、少なくとも電子を注入する電極と、
正孔を注入する電極と、電流注入により発光する有機分
子からなる分子発光デバイスにおいて、電極間に形成し
た有機分子層が実質的に一つの分子よりなっている有機
発光デバイスに関するものである。また、該電流注入に
より発光する有機分子内部の機能が、電子輸送層と、発
光層と、正孔輸送層など、機能的に分かれていることも
本発明の一つの変形として可能であるが、該分子そのも
のは実質的に一つの分子からなっていることを特徴とす
る分子発光デバイスに関するものである。
に用いる発光性デバイスの新規な構造に関するもので、
さらに詳述すると、少なくとも電子を注入する電極と、
正孔を注入する電極と、電流注入により発光する有機分
子からなる分子発光デバイスにおいて、電極間に形成し
た有機分子層が実質的に一つの分子よりなっている有機
発光デバイスに関するものである。また、該電流注入に
より発光する有機分子内部の機能が、電子輸送層と、発
光層と、正孔輸送層など、機能的に分かれていることも
本発明の一つの変形として可能であるが、該分子そのも
のは実質的に一つの分子からなっていることを特徴とす
る分子発光デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の有機分子からなる積層型分子発光
デバイス（以下積層型有機発光デバイス：積層デバイス
と呼ぶ）は、主に芳香族基を主体とした共役系の分子
を、電子注入電極側から電子輸送層、発光層、正孔輸送
層の順に各々厚さ数十ｎｍ堆積し、最後に正孔注入電極
を形成していた（構造の概略は、たとえば印刷学会誌、
３４巻４号（１９９７年）などに詳述されている）。こ
の電子注入電極と、正孔注入電極の両側の電極から各々
電子と正孔を注入し、発光層で再結合させ発光させてい
た。従来構造の有機発光デバイスの詳細はアイ・イー・
イー・イー トランスアクション オブ エレクトロン デ
バイセズ、４４巻 ８号 １９９７年（IEEE Trans. Elec
tron Devices, vol.44 No.8 (1997).）などに詳細に述
べられている。積層型分子発光デバイスのような薄型、
発光、平面、柔軟といった優れた特徴を持つ表示デバイ
スが実用化できれば、液晶表示デバイスに代わる高性能
表示デバイスとして、新しい産業領域を形成できるた
め、大変に期待されている。
デバイス（以下積層型有機発光デバイス：積層デバイス
と呼ぶ）は、主に芳香族基を主体とした共役系の分子
を、電子注入電極側から電子輸送層、発光層、正孔輸送
層の順に各々厚さ数十ｎｍ堆積し、最後に正孔注入電極
を形成していた（構造の概略は、たとえば印刷学会誌、
３４巻４号（１９９７年）などに詳述されている）。こ
の電子注入電極と、正孔注入電極の両側の電極から各々
電子と正孔を注入し、発光層で再結合させ発光させてい
た。従来構造の有機発光デバイスの詳細はアイ・イー・
イー・イー トランスアクション オブ エレクトロン デ
バイセズ、４４巻 ８号 １９９７年（IEEE Trans. Elec
tron Devices, vol.44 No.8 (1997).）などに詳細に述
べられている。積層型分子発光デバイスのような薄型、
発光、平面、柔軟といった優れた特徴を持つ表示デバイ
スが実用化できれば、液晶表示デバイスに代わる高性能
表示デバイスとして、新しい産業領域を形成できるた
め、大変に期待されている。
【０００３】しかし、このような従来構造の積層型有機
発光デバイスは、現象発見以来３０年を経過した現在で
も、さまざまな実用上の問題点を抱えており、実用化に
はまだ程遠いのが実状である。現在の積層型有機発光デ
バイスの問題点は、以下の各項目にまとめることができ
る。
発光デバイスは、現象発見以来３０年を経過した現在で
も、さまざまな実用上の問題点を抱えており、実用化に
はまだ程遠いのが実状である。現在の積層型有機発光デ
バイスの問題点は、以下の各項目にまとめることができ
る。
【０００４】（１）注入電極と分子間の接触抵抗が大き
く、電子、正孔の注入効率が低い。言い換えれば、オー
ム接触ができていない。
く、電子、正孔の注入効率が低い。言い換えれば、オー
ム接触ができていない。
【０００５】（２）分子間の導電機構がトンネル電導あ
るいはホッピング電導であるため、電導効率が非常に低
く、注入したキャリアが途中で再結合してしまい、発光
に必ずしも寄与できない。
るいはホッピング電導であるため、電導効率が非常に低
く、注入したキャリアが途中で再結合してしまい、発光
に必ずしも寄与できない。
【０００６】（３）発光中心に到達したキャリアが、発
光に寄与する分子を励起する確率が低く、発光効率が高
くならない。
光に寄与する分子を励起する確率が低く、発光効率が高
くならない。
【０００７】（４）励起分子から放出された光が途中で
吸収あるいは反射され、デバイス外部に出てこない確率
が高く、総合的な発光効率が低い。
吸収あるいは反射され、デバイス外部に出てこない確率
が高く、総合的な発光効率が低い。
【０００８】このため、筒井によれば（筒井、応用物理
６６巻２号１０９頁）、積層デバイスの理論効率は５％
と言われており、実際の効率はこれよりもかなり低くな
ると考えられるため、蛍光燈の効率２５％等、現存の発
光デバイスに比較して著しく低く、このままでは到底実
用化には程遠い。
６６巻２号１０９頁）、積層デバイスの理論効率は５％
と言われており、実際の効率はこれよりもかなり低くな
ると考えられるため、蛍光燈の効率２５％等、現存の発
光デバイスに比較して著しく低く、このままでは到底実
用化には程遠い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の有機分子からなる発光デバイス技術の問題点を解決
するためになされたもので、上記４項目の問題点を一度
に解決する手段を与えるものである。すなわち、 （１）注入電極と分子層の間の接触抵抗を小さくし、電
子、正孔の注入効率を高くする。
来の有機分子からなる発光デバイス技術の問題点を解決
するためになされたもので、上記４項目の問題点を一度
に解決する手段を与えるものである。すなわち、 （１）注入電極と分子層の間の接触抵抗を小さくし、電
子、正孔の注入効率を高くする。
【００１０】（２）分子層の導電機構をオーミックに
し、電導効率を上げる。
し、電導効率を上げる。
【００１１】（３）発光中心に到達したキャリアを、殆
ど１００％発光に寄与させる （４）励起分子から放出された光が高い確率でデバイス
外部に出ていく。
ど１００％発光に寄与させる （４）励起分子から放出された光が高い確率でデバイス
外部に出ていく。
【００１２】という特性を持たせるものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このためには、従来のよ
うに、電子輸送層、発光層、正孔輸送層といった、異な
る特性を持つ分子を用いた積層型デバイスとするのでは
なく、電子注入電極と正孔注入電極の間に単一の発光性
分子を直接化学結合した構造を実現することを提案する
ものである。この単一の発光性分子は、電子輸送機能、
電子-正孔再結合機能および正孔輸送機能などを併せ持
つものでもよい。すなわち、本発明の高効率有機発光デ
バイスを実現するには、少なくとも発光機能を持つ単一
分子を二つの電極表面間に化学結合を介して接続すれば
よいことになる。
うに、電子輸送層、発光層、正孔輸送層といった、異な
る特性を持つ分子を用いた積層型デバイスとするのでは
なく、電子注入電極と正孔注入電極の間に単一の発光性
分子を直接化学結合した構造を実現することを提案する
ものである。この単一の発光性分子は、電子輸送機能、
電子-正孔再結合機能および正孔輸送機能などを併せ持
つものでもよい。すなわち、本発明の高効率有機発光デ
バイスを実現するには、少なくとも発光機能を持つ単一
分子を二つの電極表面間に化学結合を介して接続すれば
よいことになる。
【００１４】以下、このような構造を単一有機分子発光
デバイスあるいは単一デバイスと呼ぶ。
デバイスあるいは単一デバイスと呼ぶ。
【００１５】単一分子を二つの電極間に化学結合を介し
て接続することにより、発光効率の高い単一有機分子発
光デバイスを実現可能な理由は、以下の通りである。
て接続することにより、発光効率の高い単一有機分子発
光デバイスを実現可能な理由は、以下の通りである。
【００１６】（１）従来の積層デバイスでキャリア注入
電極と分子の間の接触抵抗が高い理由は、該電極と分子
間に化学結合が形成されないからである。一般に積層デ
バイスは空気中あるいは低真空中で該電極上に分子層を
形成するため、該電極表面の酸化物層、周囲からのコン
タミネーション等が該電極と分子層の間に形成されてし
まい、これが大きな抵抗の原因となっている。こればか
りでなく、従来の積層デバイスに用いられる分子の構造
は、該電極と化学結合を作れない置換基が使われてい
る。したがって、該電極と発光分子の間に化学結合を形
成できれば、接触抵抗は十分に低くできる。本発明によ
る単一デバイスでは、該電極と発光分子の間に、化学結
合を形成することが可能であり、このため接触抵抗は十
分に低くできる。
電極と分子の間の接触抵抗が高い理由は、該電極と分子
間に化学結合が形成されないからである。一般に積層デ
バイスは空気中あるいは低真空中で該電極上に分子層を
形成するため、該電極表面の酸化物層、周囲からのコン
タミネーション等が該電極と分子層の間に形成されてし
まい、これが大きな抵抗の原因となっている。こればか
りでなく、従来の積層デバイスに用いられる分子の構造
は、該電極と化学結合を作れない置換基が使われてい
る。したがって、該電極と発光分子の間に化学結合を形
成できれば、接触抵抗は十分に低くできる。本発明によ
る単一デバイスでは、該電極と発光分子の間に、化学結
合を形成することが可能であり、このため接触抵抗は十
分に低くできる。
【００１７】（２）積層型デバイスで分子層内の電導効
率が低い理由は、各々の分子が独立しており、互いに化
学結合をしていないことに起因する。したがって、両電
極間を単一の分子で結合してやれば、単一分子内の電導
効率は十分に高いため、実用に耐える高い発光層内電導
度を確保できる。
率が低い理由は、各々の分子が独立しており、互いに化
学結合をしていないことに起因する。したがって、両電
極間を単一の分子で結合してやれば、単一分子内の電導
効率は十分に高いため、実用に耐える高い発光層内電導
度を確保できる。
【００１８】（３）励起状態になった分子が非発光過程
を経て失活する原因は、主にフォノンの放出によるもの
と考えられる。積層型デバイスにおいては、分子間の相
互作用により、フォノン過程を経て失活する確率が高い
ことは一般によく知られている。一方単一デバイスで
は、分子内の励起状態が基底状態に戻る過程は、確率過
程として決まった確率で起こることが予見され、物理
的、化学的に最大値をとることが可能である。したがっ
て、単一デバイス構造は、この面でも望ましい。
を経て失活する原因は、主にフォノンの放出によるもの
と考えられる。積層型デバイスにおいては、分子間の相
互作用により、フォノン過程を経て失活する確率が高い
ことは一般によく知られている。一方単一デバイスで
は、分子内の励起状態が基底状態に戻る過程は、確率過
程として決まった確率で起こることが予見され、物理
的、化学的に最大値をとることが可能である。したがっ
て、単一デバイス構造は、この面でも望ましい。
【００１９】（４）積層型デバイスにおいては、励起状
態の分子から放出された光は、隣接分子に再吸収される
などして、発光効率が低下する。一方、単一デバイスで
は、発光波長が吸収波長よりも長くなると考えられるた
め、このような吸収による発光効率の低下は少なくなる
と期待される。
態の分子から放出された光は、隣接分子に再吸収される
などして、発光効率が低下する。一方、単一デバイスで
は、発光波長が吸収波長よりも長くなると考えられるた
め、このような吸収による発光効率の低下は少なくなる
と期待される。
【００２０】このように、単一デバイス構造は、従来の
積層型デバイスにおける、低効率という基本的な問題点
を解決できるため、有機発光デバイスの実用化に際し、
有効な技術的手段を提供するものである。また、効率が
高くなるため、電界強度を十分に低くでき、信頼性の面
でも実用的なデバイス構造を提供するものである。
積層型デバイスにおける、低効率という基本的な問題点
を解決できるため、有機発光デバイスの実用化に際し、
有効な技術的手段を提供するものである。また、効率が
高くなるため、電界強度を十分に低くでき、信頼性の面
でも実用的なデバイス構造を提供するものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係わる単一デバイ
ス構造の発光デバイスの基本的な構造を模式的に描いた
もので、電子注入電極１と、正孔注入電極２の間に導電
性発光分子３を配置した構造を示す。この分子と電極間
の接続は、従来の積層デバイスの構造と同様に、単に接
触させたものであれば、非オーム接触になってしまい、
電極からの電子あるいは正孔の注入はトンネル注入など
の効率の低いものになってしまい、発光効率は高くでき
ない。しかし、たとえば金とチオール、シリコンとカル
ボン酸のような組み合わせを用いると、該電極と分子の
間に化学結合を形成できるため、十分に低い接触抵抗を
実現可能である。
ス構造の発光デバイスの基本的な構造を模式的に描いた
もので、電子注入電極１と、正孔注入電極２の間に導電
性発光分子３を配置した構造を示す。この分子と電極間
の接続は、従来の積層デバイスの構造と同様に、単に接
触させたものであれば、非オーム接触になってしまい、
電極からの電子あるいは正孔の注入はトンネル注入など
の効率の低いものになってしまい、発光効率は高くでき
ない。しかし、たとえば金とチオール、シリコンとカル
ボン酸のような組み合わせを用いると、該電極と分子の
間に化学結合を形成できるため、十分に低い接触抵抗を
実現可能である。
【００２２】他の電極と分子間の化学結合を提供する元
素と置換基に組み合わせには、たとえば、セレンおよび
テルルと金あるいは銀など多くの種類があることはよく
知られている。したがって、これらの官能基を両端に持
つ発光分子を用いることにより、高効率なキャリア注入
が可能になり、発光効率を高くできる。
素と置換基に組み合わせには、たとえば、セレンおよび
テルルと金あるいは銀など多くの種類があることはよく
知られている。したがって、これらの官能基を両端に持
つ発光分子を用いることにより、高効率なキャリア注入
が可能になり、発光効率を高くできる。
【００２３】また、図1に示した構造は、該導電性発光
分子３の部分をより高効率な形状に変えることが可能で
ある。図２は、図1に示した本発明に係わる単一デバイ
ス構造の発光デバイスの基本的な構造をより高効率な形
状に変えた構造を模式的に描いたもので、電子注入電極
１と、正孔注入電極２の間に導電性発光分子３を配置す
るに当たり、該電子注入電極１と導電性発光分子３の間
に電子電導性分子４を、また、該正孔注入電極２と導電
性発光分子３の間に正孔電導性分子５を各々形成した場
合の模式図を示す。このような複合構造にすることによ
り、図１に示したような構造よりも発光効率を高くする
ことも可能である。この理由は、図１に示した構造で
は、該導電性発光分子３は、該注入電極１、２と化学結
合しているため、該導電性発光分子３の分子軌道が影響
を受け、分子単独で設定した初期の設計値とずれる場合
があるからである。図２に示したように、注入電極１、
２と、発光分子３の間に、電子電導性分子４、正孔電導
性分子５を各々挿入することにより、このような相互作
用の影響を低減させることも可能である。
分子３の部分をより高効率な形状に変えることが可能で
ある。図２は、図1に示した本発明に係わる単一デバイ
ス構造の発光デバイスの基本的な構造をより高効率な形
状に変えた構造を模式的に描いたもので、電子注入電極
１と、正孔注入電極２の間に導電性発光分子３を配置す
るに当たり、該電子注入電極１と導電性発光分子３の間
に電子電導性分子４を、また、該正孔注入電極２と導電
性発光分子３の間に正孔電導性分子５を各々形成した場
合の模式図を示す。このような複合構造にすることによ
り、図１に示したような構造よりも発光効率を高くする
ことも可能である。この理由は、図１に示した構造で
は、該導電性発光分子３は、該注入電極１、２と化学結
合しているため、該導電性発光分子３の分子軌道が影響
を受け、分子単独で設定した初期の設計値とずれる場合
があるからである。図２に示したように、注入電極１、
２と、発光分子３の間に、電子電導性分子４、正孔電導
性分子５を各々挿入することにより、このような相互作
用の影響を低減させることも可能である。
【００２４】無論、そのような相互作用を最初から考慮
した分子設計により、直接接続でも十分に所期の性能を
発揮させることも可能である。また、発光分子３、電子
電導性分子４、正孔電導性分子５の組み合わせも任意で
あり、たとえば発光体部分を、電子注入電極１、電子電
導性分子４、発光分子３、正孔注入電極２の順に形成す
ることも可能である。無論順序を入れ替えて、電子注入
電極１、発光分子３、正孔電導性分子５、正孔注入電極
２という構造にしてもよい。各々のデバイス構造に対応
した、適切な分子構造の設計により、高い発光効率の単
一有機分子発光デバイスを実現できる。
した分子設計により、直接接続でも十分に所期の性能を
発揮させることも可能である。また、発光分子３、電子
電導性分子４、正孔電導性分子５の組み合わせも任意で
あり、たとえば発光体部分を、電子注入電極１、電子電
導性分子４、発光分子３、正孔注入電極２の順に形成す
ることも可能である。無論順序を入れ替えて、電子注入
電極１、発光分子３、正孔電導性分子５、正孔注入電極
２という構造にしてもよい。各々のデバイス構造に対応
した、適切な分子構造の設計により、高い発光効率の単
一有機分子発光デバイスを実現できる。
【００２５】このように、本発明によれば、従来技術に
比して高い効率の高性能発光デバイスを実現できるた
め、その工業的価値は高い。
比して高い効率の高性能発光デバイスを実現できるた
め、その工業的価値は高い。
【００２６】（実施例１）まず、単一デバイス構造を実
現するために必要な、単一分子で発光特性を持つ分子の
例を開示する。図３（ａ）〜（ｅ）に示す構造はその一
例であり、それぞれ、（ａ）はＢＳＡ、（ｂ）はＲｕｂ
ｒｅｎｅ、（ｃ）はＤＳＢ、（ｄ）はＱＮ−２および
（ｅ）はＡｌｑの誘導体である。発光分子の本体は、一
般に芳香族を基幹とした構造を持つ。無論、高い発光特
性、すなわち電気−光変換効率を持つものであれば、図
３に挙げた例に限らない。また、分子両端のチオール基
は電流注入電極として用いる金と化学結合するため、電
極から分子へのキャリアの注入効率が高くなる。該チオ
ール基の硫黄原子は、たとえばセレン、テルル等に置き
換えることも可能である。すなわち、セレン、テルル等
の原子も金と化学結合し、良好な電極−分子接合を形成
する。無論、本発明の要旨からも明らかなように、発光
特性を持つ有機分子は、上記に図３に示したものに限ら
れるものではなく、一般に芳香族等、共役系の結合を分
子内に具備し、発光特性を持つものは本発明の主旨に含
まれる。
現するために必要な、単一分子で発光特性を持つ分子の
例を開示する。図３（ａ）〜（ｅ）に示す構造はその一
例であり、それぞれ、（ａ）はＢＳＡ、（ｂ）はＲｕｂ
ｒｅｎｅ、（ｃ）はＤＳＢ、（ｄ）はＱＮ−２および
（ｅ）はＡｌｑの誘導体である。発光分子の本体は、一
般に芳香族を基幹とした構造を持つ。無論、高い発光特
性、すなわち電気−光変換効率を持つものであれば、図
３に挙げた例に限らない。また、分子両端のチオール基
は電流注入電極として用いる金と化学結合するため、電
極から分子へのキャリアの注入効率が高くなる。該チオ
ール基の硫黄原子は、たとえばセレン、テルル等に置き
換えることも可能である。すなわち、セレン、テルル等
の原子も金と化学結合し、良好な電極−分子接合を形成
する。無論、本発明の要旨からも明らかなように、発光
特性を持つ有機分子は、上記に図３に示したものに限ら
れるものではなく、一般に芳香族等、共役系の結合を分
子内に具備し、発光特性を持つものは本発明の主旨に含
まれる。
【００２７】図４は、単一分子で発光特性を持つ分子の
他の例であり、（ａ）〜（ｅ）に示す構造は図３と同じ
（ａ）はＢＳＡ、（ｂ）はＲｕｂｒｅｎｅ、（ｃ）はＤ
ＳＢ、（ｄ）はＱＮ−２および（ｅ）はＡｌｑの誘導体
である。図３に示した例との相違は図３に示した単一デ
バイス構造を、電極との接合をカルボン酸を通して行な
うようにした点にある。カルボン酸は、シリコンと選択
的に結合するため、電極材料の自由度が増大する。
他の例であり、（ａ）〜（ｅ）に示す構造は図３と同じ
（ａ）はＢＳＡ、（ｂ）はＲｕｂｒｅｎｅ、（ｃ）はＤ
ＳＢ、（ｄ）はＱＮ−２および（ｅ）はＡｌｑの誘導体
である。図３に示した例との相違は図３に示した単一デ
バイス構造を、電極との接合をカルボン酸を通して行な
うようにした点にある。カルボン酸は、シリコンと選択
的に結合するため、電極材料の自由度が増大する。
【００２８】図５は、単一デバイス構造を実現するため
に必要な単一分子は前述した図３、図４に示した例と同
じであるが、一方の置換基をチオール、他方をカルボン
酸としたものである。こうすることにより、分子の配置
を選択的に決めることができる。すなわち、たとえば電
子注入電極を金、正孔注入電極をシリコンとし、図５に
開示した分子を接続すれば、必ずチオール側の分子端が
金と、カルボン酸側の分子端がシリコンと結合するた
め、たとえ発光分子の構造が非対称であっても、必ず所
定の電子注入電極−発光分子−正孔注入電極という単一
デバイス構造を形成可能である。
に必要な単一分子は前述した図３、図４に示した例と同
じであるが、一方の置換基をチオール、他方をカルボン
酸としたものである。こうすることにより、分子の配置
を選択的に決めることができる。すなわち、たとえば電
子注入電極を金、正孔注入電極をシリコンとし、図５に
開示した分子を接続すれば、必ずチオール側の分子端が
金と、カルボン酸側の分子端がシリコンと結合するた
め、たとえ発光分子の構造が非対称であっても、必ず所
定の電子注入電極−発光分子−正孔注入電極という単一
デバイス構造を形成可能である。
【００２９】以上の実施例において、発光分子本体の構
造は本実施例に開示したものに必ずしも限らず、両端に
電極と結合すべき反応基を具備した発光性分子であれ
ば、本発明の範疇に入る。このような構造の分子を用い
ることにより、単一デバイスを実現可能である。
造は本実施例に開示したものに必ずしも限らず、両端に
電極と結合すべき反応基を具備した発光性分子であれ
ば、本発明の範疇に入る。このような構造の分子を用い
ることにより、単一デバイスを実現可能である。
【００３０】（実施例２）本実施例では、発光分子と電
子注入電極の間に接続し、電子注入性能を向上させるこ
とを可能にする分子構造につき開示する。
子注入電極の間に接続し、電子注入性能を向上させるこ
とを可能にする分子構造につき開示する。
【００３１】図６（ａ）〜（ｄ）は発光分子と電子注入
電極の間に接続する分子の例を示したものであり、それ
ぞれ（ａ）はＰＢＤ、（ｂ）はＯＸＤ−２、（ｃ）はＴ
ＡＺおよび（ｄ）はＯＸＤ−４の誘導体である。高い電
子運搬能を持つものであれば、図６に挙げた例に限らな
いのは当然である。単一デバイスの発光部分と電極の間
に挿入する分子として用いるためには、図６に示したよ
うに、電極に接続する分子の部分に接続用の置換基を持
つことが肝要であり、図６に示した発光分子と接続すべ
き分子の例ではこれらの置換基はチオールの場合を開示
しているが、実施例１に示したようにセレン、テルル、
カルボン酸等、電極原子と選択的に結合する反応基であ
れば本発明の範疇に入る。尚、図６中でＸは、発光分子
を表わし、該発光分子Ｘの他端には、他端を正孔注入電
極と接続するために、実施例３に示した分子および置換
基を具備する。
電極の間に接続する分子の例を示したものであり、それ
ぞれ（ａ）はＰＢＤ、（ｂ）はＯＸＤ−２、（ｃ）はＴ
ＡＺおよび（ｄ）はＯＸＤ−４の誘導体である。高い電
子運搬能を持つものであれば、図６に挙げた例に限らな
いのは当然である。単一デバイスの発光部分と電極の間
に挿入する分子として用いるためには、図６に示したよ
うに、電極に接続する分子の部分に接続用の置換基を持
つことが肝要であり、図６に示した発光分子と接続すべ
き分子の例ではこれらの置換基はチオールの場合を開示
しているが、実施例１に示したようにセレン、テルル、
カルボン酸等、電極原子と選択的に結合する反応基であ
れば本発明の範疇に入る。尚、図６中でＸは、発光分子
を表わし、該発光分子Ｘの他端には、他端を正孔注入電
極と接続するために、実施例３に示した分子および置換
基を具備する。
【００３２】（実施例３）本実施例では、発光分子と正
孔注入電極の間に接続し、正孔注入性能を向上させるこ
とを可能にする分子構造につき開示する。
孔注入電極の間に接続し、正孔注入性能を向上させるこ
とを可能にする分子構造につき開示する。
【００３３】図７（ａ）〜（ｄ）は発光分子と正孔注入
電極の間に接続する分子の例を示したものであり、それ
ぞれ（ａ）はＴＰＤ、（ｂ）はＨＩＴＭ１、（ｃ）はＮ
ＰＢおよび（ｄ）はＨＩＴＭ８の誘導体である。高い正
孔運搬能を持つものであれば、図７に挙げた例に限らな
いのは当然である。単一デバイスの発光部分と電極の間
に挿入する分子として用いるためには、図７に示したよ
うに、電極に接続する分子の部分に接続用の置換基を持
つことが肝要である。図７に示した発光分子と接続すべ
き分子の例では、これらの置換基はチオールの場合を開
示しているが、実施例１に示したようにセレン、テル
ル、カルボン酸等、金属あるいは導電性の電極原子と選
択的に結合する反応基であれば本発明の範疇に入る。
尚、図７中でＸは、発光分子を表わし、該発光分子Ｘの
他端には、他端を電子注入電極と接続するために、実施
例２で説明した分子および置換基を具備する。
電極の間に接続する分子の例を示したものであり、それ
ぞれ（ａ）はＴＰＤ、（ｂ）はＨＩＴＭ１、（ｃ）はＮ
ＰＢおよび（ｄ）はＨＩＴＭ８の誘導体である。高い正
孔運搬能を持つものであれば、図７に挙げた例に限らな
いのは当然である。単一デバイスの発光部分と電極の間
に挿入する分子として用いるためには、図７に示したよ
うに、電極に接続する分子の部分に接続用の置換基を持
つことが肝要である。図７に示した発光分子と接続すべ
き分子の例では、これらの置換基はチオールの場合を開
示しているが、実施例１に示したようにセレン、テル
ル、カルボン酸等、金属あるいは導電性の電極原子と選
択的に結合する反応基であれば本発明の範疇に入る。
尚、図７中でＸは、発光分子を表わし、該発光分子Ｘの
他端には、他端を電子注入電極と接続するために、実施
例２で説明した分子および置換基を具備する。
【００３４】（実施例４）本実施例では、発光分子と電
子注入電極の間に接続し、電子注入性能を向上させるこ
とを可能にする分子と、発光分子と正孔注入電極の間に
接続し、正孔注入性能を向上させる分子を共に具備した
高効率発光分子の例を開示する。該電子注入電極と、正
孔注入電極の間に挿入する該高効率発光分子は、電極か
ら注入された電子および正孔を発光中心まで効率よく運
搬する特性と、発光中心で効率よく発光する高発光能
と、両端に電極と結合する反応基の三点を具備している
ことが要件である。これらの要件を満たす高効率発光分
子の例を図８（ａ）〜（ｃ）に示す。図８（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ（ａ）はＰＢＤ−ＢＳＡ−ＴＰＤ、
（ｂ）はＯＸＤ−４−Ｒｕｂｒｅｎｅ−ＮＰＢおよび
（ｃ）はＰＢＤ−Ａｌｑ−ＨＩＴＭ１の誘導体である。
子注入電極の間に接続し、電子注入性能を向上させるこ
とを可能にする分子と、発光分子と正孔注入電極の間に
接続し、正孔注入性能を向上させる分子を共に具備した
高効率発光分子の例を開示する。該電子注入電極と、正
孔注入電極の間に挿入する該高効率発光分子は、電極か
ら注入された電子および正孔を発光中心まで効率よく運
搬する特性と、発光中心で効率よく発光する高発光能
と、両端に電極と結合する反応基の三点を具備している
ことが要件である。これらの要件を満たす高効率発光分
子の例を図８（ａ）〜（ｃ）に示す。図８（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ（ａ）はＰＢＤ−ＢＳＡ−ＴＰＤ、
（ｂ）はＯＸＤ−４−Ｒｕｂｒｅｎｅ−ＮＰＢおよび
（ｃ）はＰＢＤ−Ａｌｑ−ＨＩＴＭ１の誘導体である。
【００３５】本発明の要件を満たす高効率発光分子およ
び接続のための分子は、本実施例において開示したもの
に止まらないことは実施例１〜３に記載した実施例と同
様で、言うまでもない。すなわち、基本的に発光分子あ
るいは発光分子の両端に少なくとも電子運搬能あるいは
正孔運搬能を持つ分子を接続した構造であれば良い。
び接続のための分子は、本実施例において開示したもの
に止まらないことは実施例１〜３に記載した実施例と同
様で、言うまでもない。すなわち、基本的に発光分子あ
るいは発光分子の両端に少なくとも電子運搬能あるいは
正孔運搬能を持つ分子を接続した構造であれば良い。
【００３６】（実施例５）電子注入電極１と、正孔注入
電極２の間に挿入する発光分子は、図１および図２に模
式的に示したように一個のみである必要はなく、実質的
に同一の平面上に複数個の分子を並べることも可能であ
る。このような構造を形成するためには、様々な手段を
用いることができるが、たとえば、図９に模式的に描い
たように、平坦な透明基板５１の上に厚さ数ｎｍの金の
薄膜５２を形成後、本発明で開示した発光分子５３をラ
ングミア・ブロッシェット法で単分子層成長させ、さら
に上部電極として金５４を厚さ数ｎｍ、クロム５５を数
十ｎｍ最後にアルミ５６を厚さ１ミクロン成長させた状
態を示す。このような構造にすることにより、該金５２
が下部電極、アルミ５６が上部電極として機能し、発光
分子５３から発光させることができ、分子発光デバイス
を形成できる。
電極２の間に挿入する発光分子は、図１および図２に模
式的に示したように一個のみである必要はなく、実質的
に同一の平面上に複数個の分子を並べることも可能であ
る。このような構造を形成するためには、様々な手段を
用いることができるが、たとえば、図９に模式的に描い
たように、平坦な透明基板５１の上に厚さ数ｎｍの金の
薄膜５２を形成後、本発明で開示した発光分子５３をラ
ングミア・ブロッシェット法で単分子層成長させ、さら
に上部電極として金５４を厚さ数ｎｍ、クロム５５を数
十ｎｍ最後にアルミ５６を厚さ１ミクロン成長させた状
態を示す。このような構造にすることにより、該金５２
が下部電極、アルミ５６が上部電極として機能し、発光
分子５３から発光させることができ、分子発光デバイス
を形成できる。
【００３７】図９に開示した発光層の構造を基本にし
て、発光型のディスプレーを形成できる。図１０は、図
９に開示した単位構造を並べた発光型のディスプレー１
５０の例を示したものである。所定のピクセル１５１を
発光させるためには、このようなマトリックス構造に対
応したドライバーを、周辺回路１５２として形成してお
けばよい。各ピクセル１５３の分子を発光波長に対応さ
せて変える、あるいは各ピクセル毎にカラーフィルタを
かぶせる等の方法により、高効率カラー発光分子ディス
プレーを実現可能である。このようなディスプレーは、
小型、軽量、柔軟、高効率といった、将来のディスプレ
ーに要求される諸特性をほぼ完全に満たすことができる
ため、工学的なインパクトは計り知れないものがある。
て、発光型のディスプレーを形成できる。図１０は、図
９に開示した単位構造を並べた発光型のディスプレー１
５０の例を示したものである。所定のピクセル１５１を
発光させるためには、このようなマトリックス構造に対
応したドライバーを、周辺回路１５２として形成してお
けばよい。各ピクセル１５３の分子を発光波長に対応さ
せて変える、あるいは各ピクセル毎にカラーフィルタを
かぶせる等の方法により、高効率カラー発光分子ディス
プレーを実現可能である。このようなディスプレーは、
小型、軽量、柔軟、高効率といった、将来のディスプレ
ーに要求される諸特性をほぼ完全に満たすことができる
ため、工学的なインパクトは計り知れないものがある。
【００３８】図９に開示した発光層の構造を基本にし
て、レーザを形成することが可能である。図１１は、図
９に示した分子発光デバイスの製造方法と同様に、平坦
な透明基板５１の上に厚さ数ｎｍの金の薄膜５２を形成
後、本発明で開示した発光分子５３をラングミア・ブロ
ッシェット法で単分子層成長させ、さらに上部電極とし
て金５４を厚さ数ｎｍ、クロム５５を数十ｎｍ最後にア
ルミ５６を厚さ１ミクロン成長させた状態で、デバイス
の開口面両端に、一方に全反射鏡５７、他方に半反射鏡
５８を置き、レーザを出力できる状態にした模式図であ
る。本実施例では、レーザ光の取り出し方向が、電極と
直行した方向になっているが、電極構造を適切なものに
することにより、電極方向と同一方向に発光させること
も可能である。また、発光波長は、該全反射鏡５７と半
反射鏡５８の距離で決められることは通常のレーザのフ
ァブリーペローと同様であり、特に説明するまでもな
い。
て、レーザを形成することが可能である。図１１は、図
９に示した分子発光デバイスの製造方法と同様に、平坦
な透明基板５１の上に厚さ数ｎｍの金の薄膜５２を形成
後、本発明で開示した発光分子５３をラングミア・ブロ
ッシェット法で単分子層成長させ、さらに上部電極とし
て金５４を厚さ数ｎｍ、クロム５５を数十ｎｍ最後にア
ルミ５６を厚さ１ミクロン成長させた状態で、デバイス
の開口面両端に、一方に全反射鏡５７、他方に半反射鏡
５８を置き、レーザを出力できる状態にした模式図であ
る。本実施例では、レーザ光の取り出し方向が、電極と
直行した方向になっているが、電極構造を適切なものに
することにより、電極方向と同一方向に発光させること
も可能である。また、発光波長は、該全反射鏡５７と半
反射鏡５８の距離で決められることは通常のレーザのフ
ァブリーペローと同様であり、特に説明するまでもな
い。
【００３９】（実施例６）これまでの実施例では、分子
を表面上に配列する場所は特に指定できなかったが、用
途によっては、決まった位置に発光分子を置く必要があ
る。本実施例では、原子レベルで発光分子の配置を決定
する方法を開示する。このような目的を達成するために
は、最初に分子を置くべき位置に予め金、シリコン等の
接続用原子を置き、その位置に分子が選択的に接続でき
るようにすることが有効である。
を表面上に配列する場所は特に指定できなかったが、用
途によっては、決まった位置に発光分子を置く必要があ
る。本実施例では、原子レベルで発光分子の配置を決定
する方法を開示する。このような目的を達成するために
は、最初に分子を置くべき位置に予め金、シリコン等の
接続用原子を置き、その位置に分子が選択的に接続でき
るようにすることが有効である。
【００４０】図１２はこの作成方法を模式的に描いたも
ので、基板６１上にＳＴＭを用いて、金原子６２を所定
の位置に選択的に配置し、その後、金原子の部分に発光
分子６３のチオール基６４を接続した状態を示す。この
ような構造をとることにより、原子寸法で制御された所
定の位置に発光分子を配置することが可能になる。
ので、基板６１上にＳＴＭを用いて、金原子６２を所定
の位置に選択的に配置し、その後、金原子の部分に発光
分子６３のチオール基６４を接続した状態を示す。この
ような構造をとることにより、原子寸法で制御された所
定の位置に発光分子を配置することが可能になる。
【００４１】前述のように、この方法を用いると、基板
表面の所定の位置に選択的に所定の発光分子を配列する
ことが可能になり、この方法を利用すると、分子発光レ
ーザ１６０を実現することができる。
表面の所定の位置に選択的に所定の発光分子を配列する
ことが可能になり、この方法を利用すると、分子発光レ
ーザ１６０を実現することができる。
【００４２】図１３は分子発光デバイスによるレーザの
概略模式図で、基板１６１上に配置周期ｄを発光波長の
二分の一に設定して、金原子１６２を配置し、その上に
発光分子１６３を配列し、さらに上部電極１６４を形成
した状態を示す。このようなデバイス構造をとることに
より、該デバイスは、分子発光レーザー１６０として機
能する。このデバイスの特徴は、これまで通常のデバイ
スに必要とされたファブリーペロー型の反射鏡を必要と
しない点である。その結果、小型、軽量、高効率レーザ
発光素子が実現可能になり、技術的効果は非常に大き
い。
概略模式図で、基板１６１上に配置周期ｄを発光波長の
二分の一に設定して、金原子１６２を配置し、その上に
発光分子１６３を配列し、さらに上部電極１６４を形成
した状態を示す。このようなデバイス構造をとることに
より、該デバイスは、分子発光レーザー１６０として機
能する。このデバイスの特徴は、これまで通常のデバイ
スに必要とされたファブリーペロー型の反射鏡を必要と
しない点である。その結果、小型、軽量、高効率レーザ
発光素子が実現可能になり、技術的効果は非常に大き
い。
【００４３】（実施例７）図１４は、図１０に示した単
位構造を並べた発光型のディスプレー１７０のより具体
的な構造の一部分を模式的に示す断面図である。１７１
はシリコンＳｉ基板であり、１７２はこのＳｉ基板上に
形成された酸化シリコンＳｉＯ2の層、１７３はその上
部に形成されたＳｉ層、１７４は窒化シリコンＳｉＮで
あり、図１０に示す各表示窓の仕切り部分として機能す
るように、前記Ｓｉ層を分離する。１７５は金薄膜層、
１７６は窒化シリコンＳｉＮであり、表示窓として機能
する。１７７で代表して示すのは、図５に例示した一端
がチオール、他端がカルボン酸とされた発光分子であ
る。
位構造を並べた発光型のディスプレー１７０のより具体
的な構造の一部分を模式的に示す断面図である。１７１
はシリコンＳｉ基板であり、１７２はこのＳｉ基板上に
形成された酸化シリコンＳｉＯ2の層、１７３はその上
部に形成されたＳｉ層、１７４は窒化シリコンＳｉＮで
あり、図１０に示す各表示窓の仕切り部分として機能す
るように、前記Ｓｉ層を分離する。１７５は金薄膜層、
１７６は窒化シリコンＳｉＮであり、表示窓として機能
する。１７７で代表して示すのは、図５に例示した一端
がチオール、他端がカルボン酸とされた発光分子であ
る。
【００４４】発光分子１７７の一端がチオール、他端が
カルボン酸とされていれば、シリコンＳｉ層１７３と金
薄膜層１７５との形成する空間に発光分子が注入されれ
ば、発光分子１７７のチオールは電子注入電極である金
薄膜層１７５に、発光分子１７７のカルボン酸は正孔注
入電極であるシリコンＳｉ層１７３に結合するため、所
定の電子注入電極−発光分子−正孔注入電極という単一
デバイス構造が形成される。
カルボン酸とされていれば、シリコンＳｉ層１７３と金
薄膜層１７５との形成する空間に発光分子が注入されれ
ば、発光分子１７７のチオールは電子注入電極である金
薄膜層１７５に、発光分子１７７のカルボン酸は正孔注
入電極であるシリコンＳｉ層１７３に結合するため、所
定の電子注入電極−発光分子−正孔注入電極という単一
デバイス構造が形成される。
【００４５】ここで、図１４に示す構造を実現する製作
手順を簡単に説明すると以下のようである。
手順を簡単に説明すると以下のようである。
【００４６】まず、シリコンＳｉ基板１７１上に酸化シ
リコンＳｉＯ2の層１７２を形成する。この状態でＳｉ
Ｏ2の層１７２の上に、必要なＸＹマトリクス配線層を
形成しておく。次いで、ＳｉＯ2の層１７２の上にＳｉ
層１７３を形成する。このＳｉ層１７３を酸化して表面
から２／３の厚さの部分をＳｉＯ2の層に変える。次い
で、窒化シリコンＳｉＮ１７４を配置する位置に対応し
て、このＳｉＯ2の層および残りのＳｉ層１７３を通し
てＸＹの溝を掘り、この溝を窒化シリコンＳｉＮで埋め
る。その後、この上面に金の薄膜１７５を蒸着する。次
いで、その上面に窒化シリコンＳｉＮの層１７６を形成
する。窒化シリコンＳｉＮ１７４で仕切られた各表示窓
のそれぞれの一部に開口１７８を形成する。次いで、こ
の開口１７８を通して残されたＳｉ層１７３と金薄膜層
１７５の間のＳｉＯ2の層を除去し、代わりに発光分子
１７７を溶媒に溶かして注入する。この際、図に示され
ていないが、開口１７８に対応するもう一つの開口を各
表示窓に設けて置くことで溶媒の注入がより容易にな
る。溶媒は注入後気化させて除去する。なお、金の薄膜
１７５は共通電極として使用する場合には、電気的な分
離は必要ないが、これもＸＹマトリクスとして配線して
制御する場合には、窒化シリコンＳｉＮの層１７６を形
成する前に、電気的な分離及び絶縁膜を介しての配線を
することになる。
リコンＳｉＯ2の層１７２を形成する。この状態でＳｉ
Ｏ2の層１７２の上に、必要なＸＹマトリクス配線層を
形成しておく。次いで、ＳｉＯ2の層１７２の上にＳｉ
層１７３を形成する。このＳｉ層１７３を酸化して表面
から２／３の厚さの部分をＳｉＯ2の層に変える。次い
で、窒化シリコンＳｉＮ１７４を配置する位置に対応し
て、このＳｉＯ2の層および残りのＳｉ層１７３を通し
てＸＹの溝を掘り、この溝を窒化シリコンＳｉＮで埋め
る。その後、この上面に金の薄膜１７５を蒸着する。次
いで、その上面に窒化シリコンＳｉＮの層１７６を形成
する。窒化シリコンＳｉＮ１７４で仕切られた各表示窓
のそれぞれの一部に開口１７８を形成する。次いで、こ
の開口１７８を通して残されたＳｉ層１７３と金薄膜層
１７５の間のＳｉＯ2の層を除去し、代わりに発光分子
１７７を溶媒に溶かして注入する。この際、図に示され
ていないが、開口１７８に対応するもう一つの開口を各
表示窓に設けて置くことで溶媒の注入がより容易にな
る。溶媒は注入後気化させて除去する。なお、金の薄膜
１７５は共通電極として使用する場合には、電気的な分
離は必要ないが、これもＸＹマトリクスとして配線して
制御する場合には、窒化シリコンＳｉＮの層１７６を形
成する前に、電気的な分離及び絶縁膜を介しての配線を
することになる。
【００４７】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、従来の積層型有機発光デバイスに比較して
はるかに高効率な単一有機分子発光デバイスを実現可能
であるため、薄型、軽量、柔軟、高効率ディスプレーを
実現でき、本発明の技術的効果は大である。
明によれば、従来の積層型有機発光デバイスに比較して
はるかに高効率な単一有機分子発光デバイスを実現可能
であるため、薄型、軽量、柔軟、高効率ディスプレーを
実現でき、本発明の技術的効果は大である。
【図１】本発明に係わる単一デバイス構造の発光デバイ
スの基本的な構造を模式的に描いた図。
スの基本的な構造を模式的に描いた図。
【図２】図1に示した本発明に係わる単一デバイス構造
の発光デバイスの基本的な構造をより高効率な形状に変
えた構造を模式的に描いた図。
の発光デバイスの基本的な構造をより高効率な形状に変
えた構造を模式的に描いた図。
【図３】本発明の発光分子として採用できる単一分子の
構造例を示す図。
構造例を示す図。
【図４】本発明の発光分子として採用できる他の単一分
子の構造例を示す図。
子の構造例を示す図。
【図５】本発明の発光分子として採用できる他の単一分
子の構造例を示す図。
子の構造例を示す図。
【図６】発光分子への電子注入性能を向上させる単一分
子の構造例を示す図。
子の構造例を示す図。
【図７】発光分子への正孔注入性能を向上させる単一分
子の構造例を示す図。
子の構造例を示す図。
【図８】電子注入性能と正孔注入性能を共に向上させる
単一分子と発光分子とを結合させた構造例を示す図。
単一分子と発光分子とを結合させた構造例を示す図。
【図９】複数個の発光分子を並べた発光素子としての本
発明の実施例の基本構造を示す断面図。
発明の実施例の基本構造を示す断面図。
【図１０】図９に示す発光素子をＸＹマトリクスに配置
した本発明の実施例の発光型のディスプレーを示す平面
図。
した本発明の実施例の発光型のディスプレーを示す平面
図。
【図１１】図９に示す発光素子を光源とする本発明の実
施例のファブリーペロー型のレーザを示す断面図。
施例のファブリーペロー型のレーザを示す断面図。
【図１２】発光分子を所定の位置に配列させるための概
念を示す断面図。
念を示す断面図。
【図１３】図９に示す発光素子の発光分子の配列を制御
した本発明の実施例のレーザを示す断面図。
した本発明の実施例のレーザを示す断面図。
【図１４】本発明の実施例の発光型のディスプレーの具
体的な構成の断面を示す図。
体的な構成の断面を示す図。
１：電子注入電極、２：正孔注入電極、３、５３、６
３、１６３、１７７：導電性発光分子、４：電子電導性
分子、５：正孔電導性分子、５１、６１、１６１、１７
１：基板、５２、５４、１７５：金薄膜、５５： クロ
ム薄膜、５６：アルミ電極、５７、５８：反射鏡、６
２、１６２：金原子、６４：チオール基、５０、１７
０：ディスプレー、１５１、１５３：ピクセル、１５
２：周辺回路、１６０：分子発光レーザ、１６４：電
極、１７２、１７４：絶縁体、１７３:シリコン薄膜、
１７８:開口。
３、１６３、１７７：導電性発光分子、４：電子電導性
分子、５：正孔電導性分子、５１、６１、１６１、１７
１：基板、５２、５４、１７５：金薄膜、５５： クロ
ム薄膜、５６：アルミ電極、５７、５８：反射鏡、６
２、１６２：金原子、６４：チオール基、５０、１７
０：ディスプレー、１５１、１５３：ピクセル、１５
２：周辺回路、１６０：分子発光レーザ、１６４：電
極、１７２、１７４：絶縁体、１７３:シリコン薄膜、
１７８:開口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28
Claims (9)
- 【請求項１】電子注入電極、発光層および正孔注入電極
がカスケード接続された有機分子発光デバイスであっ
て、前記発光層は、少なくとも一つ以上の単一の有機分
子からなり、かつ前記電極と前記発光層を形成する単一
有機発光分子の接続が有機分子と電極原子との化学的結
合であることを特徴とする分子発光デバイス。 - 【請求項２】電子注入電極、発光層および正孔注入電極
がカスケード接続された有機分子発光デバイスであっ
て、前記発光層は、電子輸送、発光、正孔輸送の三つの
機能のうち、少なくとも発光の機能を具備し、かつ電子
輸送、発光、正孔輸送の機能を果たす部分が実質的に一
つの分子からなり、かつ前記電極と前記発光層を形成す
る単一有機発光分子の接続が有機分子と電極原子との化
学的結合であることを特徴とする分子発光デバイス。 - 【請求項３】電子注入電極、発光層および正孔注入電極
がカスケード接続された有機分子発光デバイスによる表
示装置であって、前記発光層は、少なくとも一つ以上の
単一の有機分子からなり、かつ前記電極と前記発光層を
形成する単一有機発光分子の接続が有機分子と電極原子
との化学的結合である分子発光デバイスを単位ピクセル
として平面状に複数の単位ピクセルを配置するととも
に、該平面状に配置された複数の単位ピクセルの発光を
個別に制御可能とした制御回路を備えることを特徴とす
る表示装置。 - 【請求項４】前記複数のピクセルは各々異なった色を発
色させるための手段として、カラーフィルター、偏光フ
ィルター等のフィルターを付加された請求項第３項記載
の表示装置。 - 【請求項５】前記複数のピクセルは各々異なった色を発
色させるための手段として、必用な発色をする有機発光
分子を含むものである請求項第３項記載の表示装置。 - 【請求項６】電子注入電極、発光層および正孔注入電極
がカスケード接続された有機分子発光デバイスから構成
されるレーザであって、前記発光層は、少なくとも一つ
以上の単一の有機分子からなり、かつ前記電極と前記発
光層を形成する単一有機発光分子の接続が有機分子と電
極原子との化学的結合であり、前記有機発光分子の配列
周期が、発光波長の整数分の一になっていることを特徴
とするレーザ。 - 【請求項７】電子注入電極、発光層および正孔注入電極
がカスケード接続された有機分子発光デバイスから構成
されるレーザであって、前記発光層は、少なくとも一つ
以上の単一の有機分子からなり、かつ前記電極と前記発
光層を形成する単一有機発光分子の接続が有機分子と電
極原子との化学的結合であり、前記有機発光分子の配列
された発光部分の両側に光の反射装置を備えてファブリ
ーペロー型のレーザ発振を行なわせることを特徴とする
レーザ。 - 【請求項８】前記有機分子の末端が硫黄、セレン、テル
ル含む置換基であり、前記電極原子が金、あるいは前記
有機分子の末端がカルボン酸であり、前記電極原子がシ
リコンである結合を少なくとも一つ含む請求項１ないし
５のいずれかに記載の分子発光デバイス。 - 【請求項９】前記有機分子の末端が硫黄、セレン、テル
ル含む置換基であり、前記電極原子が金、あるいは前記
有機分子の末端がカルボン酸であり、前記電極原子がシ
リコンである結合を少なくとも一つ含む請求項６または
７記載のレーザ。
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