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有機積層体を含む発光トランジスタ

国内特許コード P120007554
整理番号 S2010-0227
掲載日 2012年5月16日
出願番号 特願2010-248628
公開番号 特開2011-187924
登録番号 特許第5786230号
出願日 平成22年11月5日(2010.11.5)
公開日 平成23年9月22日(2011.9.22)
登録日 平成27年8月7日(2015.8.7)
優先権データ
  • 特願2009-254093 (2009.11.5) JP
  • 特願2010-028602 (2010.2.12) JP
発明者
  • 堀田 収
  • 山雄 健史
  • 寺▲崎▼ 皓平
  • 岡田 哲周
  • 梶原 健太郎
出願人
  • 国立大学法人京都工芸繊維大学
発明の名称 有機積層体を含む発光トランジスタ
発明の概要 【課題】有機半導体材料を含む発光効率が向上された発光トランジスタ及びそれを含む発光デバイスを提供する。
【解決手段】本発明は、少なくとも二種類の有機半導体材料が積層された積層体を含み、積層体に含まれる有機半導体材料の少なくとも一種は平板状結晶である発光トランジスタを提供し、本発明に係るトランジスタは、発光効率が向上する。p型有機半導体材料とn型有機半導体材料を積層して得られる積層体を用いると、発光効率がより向上する。また、積層体に含まれる有機半導体材料として、二種類の平板状結晶の組み合わせを用いると、発光効率の点で好ましい。積層体に含まれる有機半導体材料として、少なくとも一種類の薄膜状アモルファス固体を用いると、好ましい箇所に容易に膜形成できるので好ましい。そのような発光トランジスタを含む発光デバイスも有用である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


有機半導体材料を用いる素子として、有機電界効果トランジスタ(Organic Field-Effect Transistor:OFET)が知られている。OFETに含まれる有機半導体材料が、キャリアとしての正孔と電子を輸送可能であり、この正孔と電子の再結合により、多少の発光を生ずることも知られている。



有機電界効果トランジスタとしての性能を改良するために、種々の検討がなされている。
例えば、特許文献1は、キャリアの移動性能が高い特定のチオフェン誘導体を電荷移動層として用いること、及びこの特定のチオフェン誘導体を用いたOFETが多少の発光を生ずることを開示する。
また、非特許文献1は、特定の方法で製造された有機半導体材料の厚さの薄い結晶は、電界効果移動度を向上させることを開示する。しかし、発光効率に関しては、何ら報告されていない。



非特許文献2は、クインケチオフェンとN,N’-ジペリレン-3,4,9,10-テトラカルボン酸ジイミドの共蒸着膜を用いてソース電極とドレイン電極間に印加する電圧に応じて発光特性が変化することを開示する。しかし、その他の発光効率の向上の方法については、何ら開示していない。
非特許文献3は、p型有機半導体としてポリ(3-ヘキシルチオフェン)を用い、またn型有機半導体として[6,6]-フェニル-C61-ブチリックメチルエステル(PCBM)を用いて、これらからなるスピンキャスト膜をゲート絶縁膜上に順次積層したトランジスタを例示する。ポリ(3-ヘキシルチオフェン)のキャリア移動度は、約0.0001cm/V・sであり、PCBMのキャリア移動度は、それよりも1桁小さいことも開示する。しかし、このトランジスタの発光の有無については、何ら開示していない。



OFETの発光効率を向上させる方法は、学術的にも実用的にも興味深いが、ほとんど報告されておらず、また、従来のOFETの発光効率は、必ずしも十分ではなかった。

産業上の利用分野


本発明は、有機半導体材料を含む新規な発光トランジスタ及びそれを含む発光デバイスに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
有機半導体材料から構成される発光トランジスタであって、
少なくとも二種類の有機半導体材料が積層された積層体を含み、
積層体に含まれる有機半導体材料の少なくとも一種は、平板状結晶であり、
平板状結晶は、置換基を有してよい(チオフェン/フェニレン)コオリゴマーから選択され、
ソース電極とドレイン電極は、平板状結晶である有機半導体材料の同一面上に配置される、発光トランジスタ。

【請求項2】
積層体は、p型有機半導体材料とn型有機半導体材料を積層して得られる請求項1記載の発光トランジスタ。

【請求項3】
積層体に含まれる有機半導体材料の二種類が、平板状結晶である請求項1又は2に記載の発光トランジスタ。

【請求項4】
積層体に含まれる有機半導体材料の少なくとも一種は、薄膜状アモルファス固体である請求項1又は2に記載の発光トランジスタ。

【請求項5】
請求項1~4のいずれかに記載の発光トランジスタを含む発光デバイス。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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