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光検出器

国内特許コード P180014836
整理番号 E114P29
掲載日 2018年4月12日
出願番号 特願2018-013898
公開番号 特開2019-134030
出願日 平成30年1月30日(2018.1.30)
公開日 令和元年8月8日(2019.8.8)
発明者
  • フィリップ チョウ
  • 松久 直司
  • 染谷 隆夫
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 光検出器
発明の概要 【課題】スイッチング可能で、特に微弱な光の検出性能に優れた光検出器を提供する。
【解決手段】本発明の一態様にかかる光検出器10は、電子供与体と電子受容体とが混合するバルクヘテロ接合の有機半導体層1と、前記有機半導体層1の少なくとも一部を第1の方向に挟むソース電極2及びドレイン電極3と、前記第1の方向と交差する第2の方向に電圧を印加できる第1ゲート電極4及び第2ゲート電極5と、を備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

有機半導体でつくるフレキシブルエレクトロニクスは、素材の軟らかさから、人体の表面や体内への装着により、細胞や組織から直接生体情報を得る手段として、近年注目を集めている。

光検出器もその応用の一つとして注目されている。例えば、赤外線を血管に照射し、その反射光を検出することで、脈拍、脈波、血中酸素飽和度、血流、血圧等の様々な生体情報を非侵襲で計測できる。情報の正確性を高めるためには、面での計測が求められ、人体等の複雑な形状に追従できるフレキシブルな光検出器が求められている。

光検出器のフレキシブル性を実現する手段として、有機半導体を利用したフォトダイオードやフォトトランジスタが知られている。例えば、特許文献1には複数のフォトダイオードとそれぞれに接続されたトランジスタとをマトリックス配置した光電変換装置が記載されている。また例えば、特許文献2には、フォトトランジスタを利用した撮像素子が記載されている。

産業上の利用分野

本発明は、光検出器に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電子供与体と電子受容体とが混合するバルクヘテロ接合の有機半導体層と、
前記有機半導体層の少なくとも一部を第1の方向に挟むソース電極及びドレイン電極と、
前記第1の方向と交差する第2の方向に前記有機半導体層を挟み、前記第2の方向に電圧を印加できる第1ゲート電極及び第2ゲート電極と、を備える、光検出器。

【請求項2】
前記第1ゲート電極と前記有機半導体層との間及び前記第2ゲート電極と前記有機半導体層との間に絶縁層を有する、請求項1に記載の光検出器。

【請求項3】
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記前記有機半導体層の第2の方向における中心位置より第1ゲート電極又は第2ゲート電極側に位置する、請求項1又は2に記載の光検出器。

【請求項4】
前記第1ゲート電極と前記第2ゲート電極との間に異なる極性の電圧を印加できる電圧印加手段をさらに備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の光検出器。

【請求項5】
前記電圧印加手段により前記第1ゲート電極と前記第2ゲート電極との間に電圧を印加した際に、
1mW/cm以下の弱い光強度の光を検出する、請求項4に記載の光検出器。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 5F849AA15
  • 5F849AB11
  • 5F849BA01
  • 5F849BA03
  • 5F849BB08
  • 5F849CB05
  • 5F849DA11
  • 5F849EA13
  • 5F849FA04
  • 5F849FA05
  • 5F849FA11
  • 5F849GA02
  • 5F849XA02
  • 5F849XA13
画像

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JP2018013898thum.jpg
出願権利状態 公開
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 染谷生体調和エレクトロニクス 領域
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