JP6829644B2 - Organic EL element and organic EL light source - Google Patents
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Description
本発明は、有機ＥＬ素子および有機ＥＬ光源に関する。 The present invention relates to an organic EL element and an organic EL light source.
有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ表示装置、通信装置、照明等への応用が期待されている。有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ素子に要求される輝度は、例えば、５００ｃｄ／ｍ２程度である。しかし、照明や可視光通信向けの用途では、例えば、３０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が必要となる。 Organic EL elements are expected to be applied to organic EL display devices, communication devices, lighting and the like. In the organic EL display device, the brightness required for the organic EL element is, for example, about 500 cd / m 2 . However, in applications for lighting and visible light communication, for example, high brightness of 3000 cd / m 2 or more is required.
有機ＥＬ素子の輝度を向上させる方法として、例えば、有機ＥＬ素子を駆動する電流を大きくすることが考えられる。しかし、一般的な有機ＥＬ素子は、例えば、電流を増加させると、発光時に熱が発生し、前記熱により、有機ＥＬ素子が劣化したり破壊する可能性がある。 As a method of improving the brightness of the organic EL element, for example, it is conceivable to increase the current for driving the organic EL element. However, in a general organic EL element, for example, when the current is increased, heat is generated at the time of light emission, and the heat may deteriorate or destroy the organic EL element.
このように、一般的な有機ＥＬ素子は、電圧耐性が低く、素子の短絡・破壊につながることから、電流密度を上げることができず、単位面積当たりの輝度を向上させることが困難である。そこで、発光層の面積を大きくすることにより、輝度を上げることが試みられている。しかし、発光層の面積を大きくすると、電極の配線抵抗が大きくなることにより、電圧降下が起きる。有機ＥＬ素子は電界注入型であるため、電圧降下により輝度ムラが生じるという問題がある。 As described above, a general organic EL element has low voltage immunity and leads to short circuit / destruction of the element, so that the current density cannot be increased and it is difficult to improve the brightness per unit area. Therefore, attempts have been made to increase the brightness by increasing the area of the light emitting layer. However, when the area of the light emitting layer is increased, the wiring resistance of the electrodes is increased, so that a voltage drop occurs. Since the organic EL element is an electric field injection type, there is a problem that brightness unevenness occurs due to a voltage drop.
このため、電圧耐性が大きく、大きな電流を流すことができる構造の有機ＥＬ素子が求められている。 Therefore, there is a demand for an organic EL device having a large voltage tolerance and a structure capable of passing a large current.
大きな電流を流すことができる構造の有機ＥＬ素子として、ゲート電極、ソース電極、およびゲート電極の３端子、絶縁体層、ならびに有機半導体層を含む有機薄膜発光トランジスタが開示されている（特許文献１）。前記有機薄膜発光トランジスタは、ソース−ドレイン間の電流を利用して有機半導体層を発光させ、ゲート電極に電圧を印加することにより、前記発光を制御することができる。 As an organic EL element having a structure capable of passing a large current, an organic thin film light emitting transistor including a gate electrode, a source electrode, three terminals of the gate electrode, an insulator layer, and an organic semiconductor layer is disclosed (Patent Document 1). ). The organic thin film light emitting transistor can control the light emission by causing the organic semiconductor layer to emit light by utilizing the current between the source and the drain and applying a voltage to the gate electrode.
本発明は、より電圧耐性が大きく、大きな電流を流すことができる構造の有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an organic EL device having a structure having a larger voltage resistance and a structure capable of passing a large current.
前記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ素子は、
基板と、有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層の下面側に接する半導体層と、前記有機ＥＬ層に流れる電流を制御する電流制御手段とを含み、
前記有機ＥＬ層は、発光層を含み、
前記発光層は、有機半導体を含み、
前記半導体層は、第一の半導体層と第二の半導体層とを含み、
前記電流制御手段は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極とを含み、
前記第一の半導体層および前記第二の半導体層は、一方がｎ型半導体層であり、他方がｐ型半導体層であり、
前記ソース電極が、前記半導体層の下面側に接しており、前記ドレイン電極が、前記有機ＥＬ層の上面側に接しており、
前記第一の半導体層が、前記ソース電極を覆うようにして形成され、
前記ゲート電極が、前記ゲート絶縁膜を介して、前記ソース電極、および前記第一の半導体層に接しており、
前記第一の半導体層が、無機半導体を含む半導体層である場合、前記ゲート電極への印加により、前記第一の半導体層において反転層が形成され、
前記第一の半導体層が、有機半導体を含む半導体層である場合、前記第一の半導体層は、第三の半導体層を含み、前記第三の半導体層は、前記第一の半導体層の型とは異なる型の半導体層である
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the organic EL element of the present invention can be used.
The substrate, the organic EL layer, the semiconductor layer in contact with the lower surface side of the organic EL layer, and the current control means for controlling the current flowing through the organic EL layer are included.
The organic EL layer includes a light emitting layer and includes a light emitting layer.
The light emitting layer contains an organic semiconductor and contains
The semiconductor layer includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer.
The current control means includes a gate electrode, a gate insulating film, a source electrode, and a drain electrode.
One of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, and the other is a p-type semiconductor layer.
The source electrode is in contact with the lower surface side of the semiconductor layer, and the drain electrode is in contact with the upper surface side of the organic EL layer.
The first semiconductor layer is formed so as to cover the source electrode.
The gate electrode is in contact with the source electrode and the first semiconductor layer via the gate insulating film.
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an inorganic semiconductor, an inversion layer is formed in the first semiconductor layer by application to the gate electrode.
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an organic semiconductor, the first semiconductor layer includes a third semiconductor layer, and the third semiconductor layer is a type of the first semiconductor layer. It is characterized in that it is a semiconductor layer of a different type from the above.
本発明の有機ＥＬ光源は、前記本発明の有機ＥＬ素子を含むことを特徴とする。 The organic EL light source of the present invention is characterized by including the organic EL element of the present invention.
本発明によれば、より電圧耐性が大きく、大きな電流を流すことができることにより、例えば、高輝度の発光が可能な有機ＥＬ素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide, for example, an organic EL element capable of emitting high-luminance light by having a larger voltage tolerance and being able to pass a large current.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記ゲート電極が、前記ゲート絶縁膜を介して、さらに、前記第二の半導体層に接している。 In the organic EL device of the present invention, for example, the gate electrode is in contact with the second semiconductor layer via the gate insulating film.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記基板上に、前記ゲート電極、前記ゲート絶縁膜、前記半導体層、および前記有機ＥＬ層が、前記順序で積層されている。 In the organic EL element of the present invention, for example, the gate electrode, the gate insulating film, the semiconductor layer, and the organic EL layer are laminated in the same order on the substrate.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記ゲート電極、前記ソース電極、および前記ドレイン電極からなる群から選択される少なくとも一つが、透明電極である。 In the organic EL element of the present invention, for example, at least one selected from the group consisting of the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode is a transparent electrode.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記有機ＥＬ層が、さらに、電子注入層を含む。 In the organic EL device of the present invention, for example, the organic EL layer further includes an electron injection layer.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記ゲート電極が、平面方向に延びる構造である。 The organic EL device of the present invention has, for example, a structure in which the gate electrode extends in the plane direction.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記ゲート電極が、平面方向に対して垂直に延びる構造である。 The organic EL element of the present invention has, for example, a structure in which the gate electrode extends perpendicularly to the plane direction.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記ゲート電極が、上面からみて、丸い形状である。 In the organic EL element of the present invention, for example, the gate electrode has a round shape when viewed from the upper surface.
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、前記電流制御手段が、複数の前記ゲート電極を含み、前記発光層が、前記複数のゲート電極に対応する複数の色を発光する。 In the organic EL element of the present invention, for example, the current control means includes a plurality of the gate electrodes, and the light emitting layer emits a plurality of colors corresponding to the plurality of gate electrodes.
つぎに、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。なお、以下の図面において、同一部分には、同一符号を付している。各実施形態における説明は、それぞれ、互いを援用できる。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す部分があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited or limited by the following embodiments. In the drawings below, the same parts are designated by the same reference numerals. The descriptions in each embodiment can be incorporated into each other. Further, in the drawings, for convenience of explanation, the structure of each part may be shown in a simplified manner as appropriate, and the dimensional ratio of each part may be shown schematically, which is different from the actual one.
（実施形態１）
図１は、本実施形態における有機ＥＬ素子の断面図（模式図）である。図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、基板１０と、ゲート電極１１と、ゲート絶縁膜１２と、半導体層１３と、ソース電極１４と、ドレイン電極１５と、有機ＥＬ層１６とを含み、基板１０上に、ゲート電極１１、ゲート絶縁膜１２、半導体層１３、および有機ＥＬ層１６が、前記順序で積層されている。本実施形態において、ソース電極１４は、半導体層１３の下面側に接して配置され、ドレイン電極１５は、有機ＥＬ層１６の上面側に接して配置されている。半導体層１３は、ｎ型半導体層（第一の半導体層）１３１とｐ型半導体層（第二の半導体層）１３２とを含み、ｎ型半導体層１３１が、ソース電極１４を覆うようにして形成され、その上に、ｐ型半導体層１３２が形成されている。本実施形態において、ｎ型半導体層１３１は、無機半導体によって形成されている。この場合、後述するように、ｎ型半導体層１３１において、ゲート電極１１への電圧印加により、反転層１３３が形成される。また、本実施形態において、有機ＥＬ層１６は、発光層１６１、および電子注入層１６２を含む。発光層１６１は、有機半導体を含む。本実施形態において、電子注入層１６２は、任意の構成であり、有機ＥＬ素子１に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view (schematic diagram) of the organic EL element in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the organic EL element 1 of the present embodiment includes a
本発明において、上下方向とは、基板１０に対する各部材の積層方向であり、基板１０側が下方向であり、基板１０と反対側が上方向である。また、上面とは、有機ＥＬ素子における、上方向の面をいう。
In the present invention, the vertical direction is the stacking direction of each member with respect to the
実施形態１において、半導体層１３は、ｎ型半導体層１３１とｐ型半導体層１３２とを含み、ｎ型半導体層１３１が、ソース電極１４を覆うようにして形成され、その上に、ｐ型半導体層１３２が形成されているが、本発明は、これには限定されず、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とが逆の構成であってもよい。この場合、有機ＥＬ素子１の極性が逆となる。以下の説明において、有機ＥＬ素子１についての記載は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とが逆の構成である場合についても、同様とすることができる。
In the first embodiment, the
有機ＥＬ素子１において、ゲート電極１１、ゲート絶縁膜１２、半導体層１３、ソース電極１４、およびドレイン電極１５の材料は、特に制限されず、公知の材料を用いることができる。
In the organic EL element 1, the materials of the
ゲート電極１１を形成する材料としては、例えば、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ−Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、およびこれらの合金、ならびにＩＴＯ、ＩＧＺＯ、ＩＺＯ、およびＳｎＯ２等があげられる。ソース電極１４およびドレイン電極１５を形成する材料としては、例えば、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ−Ｎｂ、およびこれらの合金、ならびにＩＴＯ、ＩＧＺＯ、ＩＺＯ、およびＳｎＯ２等があげられる。ゲート電極１１、ソース電極１４およびドレイン電極１５は、例えば、有機ＥＬ素子１から光を取り出すため、これらのうち少なくとも１つが、透明導電膜により形成されることが好ましい。前記透明導電膜の材料としては、例えば、ＩＴＯがあげられる。ゲート電極１１、ソース電極１４およびドレイン電極１５は、例えば、それぞれ、積層膜であってもよい。前記積層膜は、例えば、前記材料を、電極およびバリアメタルのクラッド構造とすることにより形成できる。
Examples of the material forming the
ゲート絶縁膜１２を形成する材料は、例えば、無機系の材料として、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５があげられる。また、前記無機系の材料により形成された膜に対し、例えば、表面エネルギーを下げるため、および、移動度を向上させるため、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理等のシランカップリング処理を行ってもよい。ゲート絶縁膜１２を形成する材料は、例えば、有機系の材料として、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック系樹脂があげられる。
Examples of the material for forming the
有機ＥＬ素子１において、半導体層１３は、ｎ型半導体層１３１とｐ型半導体層１３２とを含む。ｎ型半導体層およびｐ型半導体層が、有機半導体によって形成される場合、ｎ型半導体層を形成する材料は、例えば、低分子ｎ型半導体として、フラーレンＣ60、フラーレンＣ70等のフラーレンとその誘導体類、N,N'-ジメチル-3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、N,N'-ジ-n-オクチル-3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、N,N′-ジオクチル-3,4,9,10-ペリレンジカルボキシルジイミド（PTCDI）等のイミド類、銅(II)1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-ヘキサデカフルオロフタロシアニン、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物等のテトラカルボン酸類、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、テトラシアノキノジメタン（TCNQ）等があげられる。また、ｎ型半導体層を形成する材料は、例えば、高分子を用いた有機半導体として、ポリチオフェン類やポリフルオレン類等があげられる。また、ｐ型半導体層を形成する材料は、例えば、低分子ｐ型半導体として、ペンタセン、5,6,11,12-テトラフェニルナフタセン（ルブレン）、2,3-ベンゾアントラセン（テトラセン）、2,6-ジフェニルアントラセン等のアセン類、ジナフト[3,2-b:2’,3’-f]チエノ[3,2-b]チオフェン（DNTT）、2,7-ジフェニル[1]ベンゾチエノ[3,2-b][1]ベンゾチオフェン（DPh-BTBT）、フェナントロ[1,2-b:8,7-b']ジチオフェン、ベンゾ[a]クリセン等のヘテロアセン類、2,5-ビス(4-ビフェニルイル)チオフェン、2,8-ジメチルアントラ[2,3-b:7,6-b']ジチオフェン（DMADT）等のチオフェン類およびオリゴチオフェン類、フタロシアニン、銅フタロシアニン等のポルフィリン類、4,7-ジ(2-チエニル)-2,1,3-ベンゾチアジアゾール等のベンゾチアゾール類、ならびにビス(エチレンジチオ)テトラチアフルバレン（TTF）等があげられる。
In the organic EL element 1, the
ｎ型半導体層およびｐ型半導体層が、無機半導体によって形成される場合、ｎ型半導体層を形成する材料は、例えば、ボロンなどのｎドープシリコンを用いることができる。ｐ型半導体層を形成する材料は、例えば、リンやヒ素などのｐドープシリコンを用いることができる。ｎ型半導体層およびｐ型半導体層は、上記の材料の他、ＩＧＺＯ等の金属酸化物半導体を用いて形成することもできる。 When the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer are formed of an inorganic semiconductor, n-doped silicon such as boron can be used as the material for forming the n-type semiconductor layer. As the material for forming the p-type semiconductor layer, for example, p-doped silicon such as phosphorus or arsenic can be used. The n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer can be formed by using a metal oxide semiconductor such as IGZO in addition to the above materials.
有機ＥＬ素子１において、ｎ型半導体層１３１が、無機半導体によって形成されている場合、例えば、ゲート電圧により、ｎ型半導体層１３１中にｐチャネルとなる反転層が形成され、チャネルに流れる正孔を制御するｐチャネルトランジスタとなる。
In the organic EL element 1, when the n-
有機ＥＬ素子１において、発光層１６１は、例えば、正孔輸送性および電子輸送性のいずれであってもよい。発光層１６１の材料は、特に制限されず、公知の材料を用いることができる。発光層１６１が、正孔輸送性である場合、発光層１６１を形成する材料としては、例えば、ジベンゾクリセン誘導体(DBC)、ビス−スチリルベンゼン誘導体（BSB）等があげられる。また、発光層１６１は、ホストとドーパントの二成分系により形成されてもよく、４，４’−ビス（ｍ−トリルフェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）、ビス（ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）−１，１−シクロヘキサン、Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス（１−ナフチル）−１,１’−ビフェニル）−４,４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）等のトリフェニルジアミン誘導体をホストに、ルブレン、およびＢＴＸをドーパントに用いたもの、ならびに４，４’−ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチルビフェニル（ＣＤＢＰ）等のカルバゾール誘導体をホストに、白金錯体、トリス−（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、（ビス（４，６−ジフルオロフェニル）−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）ピコリネートイリジウム錯体（ＦＩｒ（ｐｉｃ））、（ビス（２−（２’−ベンゾ４，５−αチエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）アセチルアセトネート）イリジウム錯体（Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））、Ｉｒ（ｐｉｃ）３、Ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ）等のイリジウム錯体をドーパントに用いたものがあげられる。発光層１６１が、電子輸送性である場合、発光層１６１を形成する材料としては、例えば、アルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）、4-メチル-8-ヒドロキシキノリン（Ａｌｍｑ）、ベリリウムキノリノール錯体（ＢｅＢｑ２）、ヒドロキキシフェニルオキサゾール（ＺｎＰＢＯ）、ヒドロキキシフェニルチアゾール（ＺｎＰＢＴ）４,４'−ビス(２,２-ジフェニルビニル)ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等があげられる。また、発光層１６１は、ホストとドーパントの二成分系により形成されてもよく、Ａｌｑ３等のキノリノール金属錯体をホストに、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（ＤＣＭ）、ＤＣＪＴＢ、２，３−キナクリドン等のキナクリドン誘導体、３−（２' −ベンゾチアゾール）−７−ジエチルアミノクマリン等のクマリン誘導体、ペリレン等の縮合多環芳香族をドーパントに用いたもの、および４,４'−ビス(２,２−ジフェニルビニル)ビフェニルをホストに、ペリレン、ジスチリルアリーレン誘導体をドーパントに用いたものがあげられる。
In the organic EL element 1, the
電子注入層１６２の材料は、特に制限されず、公知の材料を用いることができる。電子注入層１６２は、例えば、仕事関数の小さい材料により形成されることが好ましく、電子注入層１６２を形成する材料としては、例えば、リチウムおよびセシウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属のフッ化物や酸化物、ならびに、マグネシウム銀、リチウムアルミニウム合金等があげられる。
The material of the
有機ＥＬ層１６は、例えば、電子輸送層、正孔注入層、および正孔輸送層を含んでもよい。前記電子輸送層、正孔注入層、および正孔輸送層の材料は、特に制限されず、公知の材料を用いることができる。電子輸送層を形成する材料としては、例えば、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（Ｂｕ−ＰＢＤ）、２，９‐ジメチル‐４，７‐ジフェニル‐１，１０‐フェナントロリン（BCP）、１，３−ビス（ｐ−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾールイル）フェニル（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、キノリノール系の金属錯体、トリフェニルジアミン誘導体等があげられる。前記正孔注入層の材料としては、例えば、銅フタロシアニン（Ｃｕ−Ｐｃ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、２−ＴＮＡＴＡ、およびＴＣＴＡ等のスターバースト型芳香族アミン等のアリールアミン誘導体、スピロ−TAD、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン（HAT-CN）、ならびに、正孔注入性有機材料に五酸化バナジウムや三酸化モリブデン等を化学ドーピングしたもの等があげられる。正孔輸送層の材料としては、例えば、ビス（ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）−１，１−シクロヘキサン、Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス（１−ナフチル）−１,１’−ビフェニル）−４,４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、４，４'−ビス（ｍ−トリルフェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）、ＴＡＰＣ等のトリフェニルジアミン類、トリフェニルアミンをさらに多量化したＴＰＴＲ、ＴＰＴＥ、ＮＴＰＡ、スターバースト型芳香族アミン等があげられる。有機ＥＬ層１６において、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層、および正孔輸送層の積層位置は、例えば、有機ＥＬ素子１の極性に基づき、適宜設定することができる。
The
有機ＥＬ素子１において、基板１０を形成する材料としては、例えば、ガラス、または可撓性（フレキシブル）を有するフィルム等の透明基板があげられる。
In the organic EL element 1, examples of the material forming the
有機ＥＬ素子１の大きさは、特に制限されず、例えば、有機ＥＬ素子１における発光単位の大きさが、０．０５〜１０００ｍｍ、０．０５〜５００ｍｍ、０．０５〜３００ｍｍである。発光単位とは、例えば、１つの発光素子を表し、光源として機能する最小単位を意味する。発光単位の大きさとは、例えば、発光単位の一辺、および直径である。有機ＥＬ素子１は、後述するように、例えば、小型化が可能であるため、例えば、発光単位の大きさを、０．５ｍｍ以下とすることができる。 The size of the organic EL element 1 is not particularly limited, and for example, the size of the light emitting unit in the organic EL element 1 is 0.05 to 1000 mm, 0.05 to 500 mm, or 0.05 to 300 mm. The light emitting unit represents, for example, one light emitting element and means the smallest unit that functions as a light source. The size of the light emitting unit is, for example, one side of the light emitting unit and the diameter. As will be described later, the organic EL element 1 can be miniaturized, for example, so that the size of the light emitting unit can be, for example, 0.5 mm or less.
ゲート電極１１、ゲート絶縁膜１２、ソース電極１４、およびドレイン電極１５は、有機ＥＬ層１６に流れる電流を制御する電流制御手段として機能する。このように、有機ＥＬ素子１は、素子内に、電流を制御し、且つ電流の入口と出口となる端子を有する。
The
有機ＥＬ素子１は、有機ＥＬ層１６に対する正孔注入側から見た場合、ｐｎｐトランジスタとｐｎ有機ＥＬ層で構成されている。すなわち、有機ＥＬ素子１は、有機ＥＬ層１６への正孔注入側から見た場合、有機ＥＬ層１６のｐｎダイオードを、ｐｎｐトランジスタ部で制御および駆動する素子となっている。以下の説明において、有機ＥＬ層１６を、ｐｎダイオード、半導体層１３を、ｐｎｐトランジスタ部ということがある。有機ＥＬ素子１は、有機ＥＬ層１６に対する電子注入側から見た場合、ｎｐ有機ＥＬとｐｎｐトランジスタ部で構成されている。
The organic EL element 1 is composed of a pnp transistor and a pn organic EL layer when viewed from the hole injection side with respect to the
ゲートに負電位を加えると、ｎ型半導体層１３１のゲート絶縁膜１２上にｐ型反転層（ｐチャネル）が形成され、ソース電極１４とｐ型半導体層１３２との間が開通する。有機ＥＬ層１６は、発光ダイオードとなっており、このダイオードを通して、ソース電極１４とドレイン電極１５との間は、導通（ＯＮ）の状態になる。このため、ソース電極１４およびドレイン電極１５は、それぞれ、アノードおよびカソードということもできる。ゲート電圧を切ることにより、チャネルがなくなり、非導通（ＯＦＦ）の状態になる。
When a negative potential is applied to the gate, a p-type inversion layer (p-channel) is formed on the
有機ＥＬ素子１におけるｐｎｐトランジスタ部は、ＯＮ状態において、ｐ型半導体層１３２に向かって、ソース電極１４およびｎ型半導体層１３１におけるｐチャネルから正孔が注入され、同時に、発光層１６１に向かって、ドレイン電極１５および電子注入層１６２から電子が注入され、発光層１６１でこれらが再結合し、発光する。
In the ON state, the pnp transistor portion of the organic EL element 1 is injected with holes from the
ｐ型半導体層１３２は、ソース電極１４から注入された正孔を輸送する。このため、ｐ型半導体層１３２は、例えば、有機ＥＬ層１６の正孔輸送層、および正孔注入層として機能することもできる。
The p-
このように、有機ＥＬ素子において、前記電流制御手段を含むことにより、有機ＥＬ層１６に流れる電流を制御し、発光層１６の発光を制御することができる。
As described above, by including the current control means in the organic EL element, the current flowing through the
ソース電極１４およびドレイン電極１５は、有機ＥＬ層１６および半導体層１３を挟むように配置されているため、ソース電極１４およびドレイン電極１５の表面積が大きく、素子の広い領域で電子および正孔（キャリア）を流すことができるため、１素子あたりの電流密度を高くすることができる。また、ソース電極１４およびドレイン電極１５の間には、ほぼ一定の電圧降下が生じ、且つ、前記電圧降下の程度が小さい。このため、有機ＥＬ素子１は、一般的な、両極性（バイポーラ）の有機発光トランジスタ、および、ソース電極およびドレイン電極を同層に配置した横型のＭＯＳＦＥＴ構造の有機発光トランジスタと比較して、大電流になるほど、電力の損失を低減することができる。
Since the
また、従来の横型のＭＯＳＦＥＴ構造では、ピンチオフが発生し、そのため発光に影響を与えるのに対し、本発明の有機ＥＬ素子１は、ピンチオフを抑えることができ、発光への影響を小さくできる。 Further, in the conventional horizontal MOSFET structure, pinch-off occurs, which affects light emission, whereas the organic EL element 1 of the present invention can suppress pinch-off and reduce the influence on light emission.
さらに、有機ＥＬ素子１は、ドレイン電極１５から、電子が注入されことにより、有機半導体を含む発光層１６１の導電率が変調し、抵抗が低下する。このため、有機ＥＬ素子１は、発光層１６１に、正孔および電子の両キャリアを高密度で注入することができ、大きな電流を流すことができる。一方、従来のＭＯＳＦＥＴ構造の有機発光トランジスタは、キャリアがユニポーラであり、電流を大きくすることができない。このように、有機ＥＬ素子１は、従来の有機発光トランジスタと比較して、低抵抗（低ＯＮ抵抗）で大電流を流すことができるため、熱による劣化・破壊が少なく、耐電圧性、短絡耐性を高くすることができる。また、有機ＥＬ素子１は、低抵抗で大電流を流すことができるため、従来の有機発光トランジスタと比較して、高輝度・高光束を得ることができる。
Further, in the organic EL element 1, when electrons are injected from the
このように、有機ＥＬ素子１は、従来の有機発光トランジスタと比較して、高輝度・高光束を得ることができるため、例えば、輝度を上げるために、面積を大きくする必要がなく、小型化が可能になる。 As described above, since the organic EL element 1 can obtain high brightness and high luminous flux as compared with the conventional organic light emitting transistor, for example, it is not necessary to increase the area in order to increase the brightness, and the size is reduced. Becomes possible.
また、従来の縦型の有機発光トランジスタでは、絶縁抵抗が低いため、パンチスルーや熱による特性変化が大きいのに対し、本発明の有機ＥＬ素子１は四層構造であるため、例えば、これらを抑制することができる。 Further, in the conventional vertical organic light emitting transistor, since the insulation resistance is low, the characteristic change due to punch-through or heat is large, whereas the organic EL element 1 of the present invention has a four-layer structure. It can be suppressed.
さらに、有機ＥＬ素子１は、応答速度およびＯＮ／ＯＦＦ速度について、一般的な有機発光トランジスタと比較して、高速な動作が期待できる。一般的な有機発光トランジスタは、キャリアの蓄積電荷が発生するため、ＯＮ／ＯＦＦ時間の遅れが生じやすい。これに対し、有機ＥＬ素子１は、ソース電極１４（アノード）からドレイン電極１５（カソード）にかけて、ｐｎｐｎの四層構造になっており、この中にｐｎｐとｎｐｎのトランジスタが１個ずつ含まれる構造になる。これにより、蓄積電荷を低減できるため、有機ＥＬ素子１は、より動作速度を早くすることができる。したがって、本発明の有機ＥＬ素子１は、例えば、光通信等、高い応答速度が求められる場合に好適である。 Further, the organic EL element 1 can be expected to operate at a higher speed in terms of response speed and ON / OFF speed as compared with a general organic light emitting transistor. In a general organic light emitting transistor, since the accumulated charge of the carrier is generated, the ON / OFF time is likely to be delayed. On the other hand, the organic EL element 1 has a four-layer structure of pnpn from the source electrode 14 (anode) to the drain electrode 15 (cathode), and has a structure in which one pnp and one npn transistor are included. become. As a result, the accumulated charge can be reduced, so that the operating speed of the organic EL element 1 can be further increased. Therefore, the organic EL element 1 of the present invention is suitable when a high response speed is required, for example, in optical communication.
（変形例）
有機ＥＬ素子１におけるｎ型半導体層１３１は、有機半導体によって形成されていてもよい。この場合、図１の符号１３３で示す層は、ｎ型半導体層１３１に含まれ、且つ、ｎ型半導体層１３１とは別の材料により形成される、ｐ型の有機半導体層（第三の半導体層）となる。この点を除いては、本変形例は、前記実施例１と同様であり、本変形例についての説明は、前記実施例１についての説明を援用できる。
(Modification example)
The n-
ｎ型半導体層１３１が、有機半導体によって形成されている場合、チャネルに流れるキャリアは、電極から注入された極性のキャリアとなる。すなわち、例えば、ｐ型半導体にチャネルが形成される場合、ホール電流を制御するｐチャネルトランジスタとなる。
When the n-
前記ｐ型半導体層を形成する有機材料としては、例えば、前述の材料があげられる。 Examples of the organic material forming the p-type semiconductor layer include the above-mentioned materials.
ｎ型半導体層１３１が、有機半導体によって形成されている場合、有機ＥＬ素子１は、さらに、ｎ型半導体層１３１に接して、電荷発生層を含んでもよい。前記電荷発生層を形成する材料としては、例えば、フタロシアニン、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）があげられる。
When the n-
本変形例においても、前述のように、有機ＥＬ素子１の極性が逆であってもよい。この場合、図１の符号１３１で示す層は、ｐ型の有機半導体層であり、図１の符号１３３で示す層は、ｎ型の有機半導体層となる。前記ｎ型半導体層を形成する有機材料としては、例えば、前述の材料があげられる。
In this modification as well, as described above, the polarity of the organic EL element 1 may be reversed. In this case, the layer indicated by
（実施形態２）
図２は、本実施形態における有機ＥＬ素子の断面図（模式図）である。図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、基板１０上にソース電極１４が積層され、その上に、ゲート電極１１が、ゲート絶縁膜１２を介して形成されており、ゲート電極１１が平面方向に延びる横型の構造となっている。ｎ型半導体層１３１は、ｎ型半導体層１３１のゲート絶縁膜上に形成されるｐ型反転層１３３に沿うように、ソース電極１４を覆うようにして形成されている。前記点を除いては、実施形態１と同様である。有機ＥＬ素子１を、このように形成することによっても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view (schematic diagram) of the organic EL element in the present embodiment. As shown in FIG. 2, in the organic EL element 1 of the present embodiment, the
本実施形態の有機ＥＬ素子１は、ソース電極１４およびドレイン電極１５の表面積が大きいため、例えば、素子の広い領域でキャリアを流すことができる。このため、例えば、１素子あたりの電流密度をより大きくすることができる。また、ソース電極１４とドレイン電極１５とが対向している領域の面積が大きいため、例えば、広い領域で均一な電界を印加することができる。このように、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、より大きく、安定した電流、および、より大きな発光面積が得られるため、高効率で高輝度の発光を得ることができる。また、より電力の損失を低減することができる。
Since the organic EL element 1 of the present embodiment has a large surface area of the
（実施形態３）
図３は、本実施形態における有機ＥＬ素子の断面図（模式図）および平面図である。図３（Ａ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、基板１０上に、ソース電極１４、半導体層１３、および有機ＥＬ層１６が、前記順序で積層されている。ゲート電極１１は、基板１０上に、ゲート絶縁膜１２を介してソース電極１４ならびにｎ型半導体層１３１およびｐ型半導体層１３２と接するように形成されており、ゲート電極１１が平面方向に対して垂直に延びる縦型の構造となっている。前記点を除いては、実施形態１と同様である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a cross-sectional view (schematic view) and a plan view of the organic EL element in the present embodiment. As shown in FIG. 3A, in the organic EL element 1 of the present embodiment, the
このように、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、ゲート電極１１を縦型の構成とすることにより、基板１０上に、より多くのゲート電極１１を設けることができる。このため、単位面積あたりの発光単位の数を増やすことができ、より高輝度・高光束を得ることができる。
As described above, in the organic EL element 1 of the present embodiment,
ゲート電極１１は、図３（Ｂ）に示すように、上面からみて、丸い形状であることが好ましい。このような構成とすることにより、基板１０上に、より多くのゲート電極１１を設けることができる。
As shown in FIG. 3B, the
（実施形態４）
図４は、本実施形態における有機ＥＬ素子の平面図である。図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、１つの基板１０に対し３つのゲート電極１１が形成され、１つのユニットとなっている。そして、発光層１６が、３つのゲート電極１１に対応する、ＲＧＢ（赤、緑、青）の各色を発光する。前記点を除いては、前記実施形態と同様である。図４において、ゲート電極１１を前記縦型の構成としているが、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、これには限定されず、ゲート電極１１を前記横型の構成としてもよい。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a plan view of the organic EL element according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the organic EL element 1 of the present embodiment has three
各発光層１６を各色に対応させる方法は、特に制限されず、例えば、発光層１６を、公知の方法により塗り分けることができ、例えば、ステンシルマスクを用いて、ＲＧＢ３色の発光層を分離形成する方法、有機ＥＬ発光層を白色とし、光を取り出す面側にカラーフィルタを用いて３色に分ける方法、有機ＥＬ発光層を青色とし、光を取り出す面側に色変換層（ＣＣＭ）を用いて青から緑、青から赤へ変換し、３色に分ける方法等があげられる。
The method of associating each light emitting
各発光層１６に対応させる色は、特に制限されず、例えば、ＲＧＢ（赤、緑、青）のほか、ＲＧＢＷ（赤、緑、青、白）、ＢＹ（青、黄）、Ｗ（白）があげられる。
The color corresponding to each light emitting
１つのユニットに含まれる有機ＥＬ素子１の数は、特に制限されず、例えば、３〜６、２〜４、１である。 The number of the organic EL elements 1 included in one unit is not particularly limited, and is, for example, 3 to 6, 2 to 4, and 1.
有機ＥＬ素子１を、このような構成とすることにより、各色に対応するゲート電位で電流を調整することにより、有機ＥＬ素子１から得られる光の調色を行うことができる。 By making the organic EL element 1 have such a configuration, it is possible to adjust the color of the light obtained from the organic EL element 1 by adjusting the current at the gate potential corresponding to each color.
（実施形態５）
本発明の有機ＥＬ光源は、有機ＥＬ素子１を含むことを特徴とする。本発明の有機ＥＬ光源は、例えば、有機ＥＬ素子（発光単位）を、透明基板上に複数並べた構成とすることができる。有機ＥＬ素子１は、大きな電流を流すことができるため、例えば、高輝度の有機ＥＬ光源を得ることができる。
(Embodiment 5)
The organic EL light source of the present invention is characterized by including the organic EL element 1. The organic EL light source of the present invention may have, for example, a configuration in which a plurality of organic EL elements (light emitting units) are arranged on a transparent substrate. Since the organic EL element 1 can pass a large current, for example, a high-brightness organic EL light source can be obtained.
図５は、本実施形態の有機ＥＬ光源の等価回路を示す図である。図５において、一例として、２×２単位の有機ＥＬ光源を示す。図５に示すように、ソース線（Ｓ（Ａ））およびドレイン線（Ｄ（Ｋ））が、交互に配列されている。さらに、ソース線およびドレイン線は、ゲート線と交差するように配置されている。ここで、ソース線は信号・電源線であり、ゲート線はアドレス線である。有機ＥＬ素子は、それぞれ、ソース線、ドレイン線およびゲート線に接続されている。ゲート線は、アドレス選択回路に繋がっており、ソース線は、データ選択回路・電源走査回路に繋がっている。前記選択回路により、素子を選択し、発光させることができる。 FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of the organic EL light source of the present embodiment. In FIG. 5, an organic EL light source of 2 × 2 units is shown as an example. As shown in FIG. 5, the source line (S (A)) and the drain line (D (K)) are arranged alternately. Further, the source line and the drain line are arranged so as to intersect the gate line. Here, the source line is a signal / power line, and the gate line is an address line. The organic EL element is connected to a source line, a drain line, and a gate line, respectively. The gate line is connected to the address selection circuit, and the source line is connected to the data selection circuit / power supply scanning circuit. The element can be selected and made to emit light by the selection circuit.
（実施形態６）
本発明の有機ＥＬ照明装置は、本発明の有機ＥＬ光源を含むことを特徴とする。有機ＥＬ素子１は、大きな電流を流すことができるため、高輝度が必要とされる有機ＥＬ照明装置の用途にも、好適に使用することができる。また、有機ＥＬ素子１は、小型化が可能であることにより、単位面積あたりの発光単位を多くすることが可能となる。このような構成によれば、発光単位の面積を大きくした従来技術と比較して、電圧降下が小さいため、単位面積あたりの発光部の輝度が均一になり、有機ＥＬ照明装置の輝度ムラを抑えることができる。
(Embodiment 6)
The organic EL lighting device of the present invention is characterized by including the organic EL light source of the present invention. Since the organic EL element 1 can pass a large current, it can be suitably used for an application of an organic EL lighting device that requires high brightness. Further, since the organic EL element 1 can be miniaturized, it is possible to increase the number of light emitting units per unit area. According to such a configuration, since the voltage drop is small as compared with the conventional technique in which the area of the light emitting unit is increased, the brightness of the light emitting portion per unit area becomes uniform and the uneven brightness of the organic EL lighting device is suppressed. be able to.
（実施形態７）
本発明の有機ＥＬ通信装置は、本発明の有機ＥＬ光源を含むことを特徴とする。有機ＥＬ素子１は、大きな電流を流すことができるため、高輝度が必要とされる有機ＥＬ通信装置の用途にも、好適に使用することができる。本発明の有機ＥＬ光源を、有機ＥＬ通信装置として用いる場合、例えば、光のＯＮ／ＯＦＦと二次元の映像信号を組み合わせてデータ信号とすることができるため、同時に大きなデータ量の信号を伝送することができる。
(Embodiment 7)
The organic EL communication device of the present invention is characterized by including the organic EL light source of the present invention. Since the organic EL element 1 can pass a large current, it can be suitably used for applications of organic EL communication devices that require high brightness. When the organic EL light source of the present invention is used as an organic EL communication device, for example, it is possible to combine ON / OFF of light and a two-dimensional video signal to form a data signal, so that a signal having a large amount of data is transmitted at the same time. be able to.
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をできる。 Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the scope of the present invention.
本発明の有機ＥＬ素子は、より電圧耐性が大きく、大きな電流を流すことができる。このため、例えば、本発明の有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ表示装置、通信装置、照明等に、好適に使用できる。 The organic EL element of the present invention has a higher voltage tolerance and can pass a large current. Therefore, for example, the organic EL element of the present invention can be suitably used for an organic EL display device, a communication device, lighting, and the like.
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載しうるが、以下には限定されない。 Some or all of the above embodiments may also be described, but not limited to:
（付記１）
基板と、有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層の下面側に接する半導体層と、前記有機ＥＬ層に流れる電流を制御する電流制御手段とを含み、
前記有機ＥＬ層は、発光層を含み、
前記発光層は、有機半導体を含み、
前記半導体層は、第一の半導体層と第二の半導体層とを含み、
前記電流制御手段は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極とを含み、
前記第一の半導体層および前記第二の半導体層は、一方がｎ型半導体層であり、他方がｐ型半導体層であり、
前記ソース電極が、前記半導体層の下面側に接しており、前記ドレイン電極が、前記有機ＥＬ層の上面側に接しており、
前記第一の半導体層が、前記ソース電極を覆うようにして形成され、
前記ゲート電極が、前記ゲート絶縁膜を介して、前記ソース電極、および前記第一の半導体層に接しており、
前記第一の半導体層が、無機半導体を含む半導体層である場合、前記ゲート電極への印加により、前記第一の半導体層において反転層が形成され、
前記第一の半導体層が、有機半導体を含む半導体層である場合、前記第一の半導体層は、第三の半導体層を含み、前記第三の半導体層は、前記第一の半導体層の型とは異なる型の半導体層であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
(Appendix 1)
The substrate, the organic EL layer, the semiconductor layer in contact with the lower surface side of the organic EL layer, and the current control means for controlling the current flowing through the organic EL layer are included.
The organic EL layer includes a light emitting layer and includes a light emitting layer.
The light emitting layer contains an organic semiconductor and contains
The semiconductor layer includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer.
The current control means includes a gate electrode, a gate insulating film, a source electrode, and a drain electrode.
One of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, and the other is a p-type semiconductor layer.
The source electrode is in contact with the lower surface side of the semiconductor layer, and the drain electrode is in contact with the upper surface side of the organic EL layer.
The first semiconductor layer is formed so as to cover the source electrode.
The gate electrode is in contact with the source electrode and the first semiconductor layer via the gate insulating film.
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an inorganic semiconductor, an inversion layer is formed in the first semiconductor layer by application to the gate electrode.
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an organic semiconductor, the first semiconductor layer includes a third semiconductor layer, and the third semiconductor layer is a type of the first semiconductor layer. An organic EL element characterized by having a semiconductor layer of a different type from that of.
（付記２）
付記１記載の有機ＥＬ素子を含むことを特徴とする有機ＥＬ光源。
(Appendix 2)
An organic EL light source comprising the organic EL element according to Appendix 1.
（付記３）
付記２記載の有機ＥＬ光源を含むことを特徴とする有機ＥＬ照明装置。
(Appendix 3)
An organic EL lighting device including the organic EL light source described in Appendix 2.
（付記４）
付記２記載の有機ＥＬ光源を含むことを特徴とする有機ＥＬ通信装置。
(Appendix 4)
An organic EL communication device including the organic EL light source described in Appendix 2.
１ 有機ＥＬ素子
１０ 基板
１１ ゲート電極
１２ ゲート絶縁膜
１３ 半導体層
１３１ ｎ型半導体層（第一の半導体層）
１３２ ｐ型半導体層（第二の半導体層）
１３３ 反転層（第三の半導体層）
１４ ソース電極
１５ ドレイン電極
１６ 有機ＥＬ層
１６１ 発光層
１６２ 電子注入層
1
132 p-type semiconductor layer (second semiconductor layer)
133 Inverted layer (third semiconductor layer)
14
Claims (10)
前記有機ＥＬ層は、発光層を含み、
前記発光層は、有機半導体を含み、
前記半導体層は、第一の半導体層と第二の半導体層とを含み、
前記電流制御手段は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極とを含み、
前記第一の半導体層および前記第二の半導体層は、一方がｎ型半導体層であり、他方がｐ型半導体層であり、
前記ソース電極が、前記半導体層の下面側に接しており、前記ドレイン電極が、前記有機ＥＬ層の上面側に接しており、
前記第一の半導体層が、前記ソース電極を覆うようにして形成され、
前記ゲート電極が、前記ゲート絶縁膜を介して、前記ソース電極、前記第一の半導体層、および前記第二の半導体層に接しており、
前記第一の半導体層が、無機半導体を含む半導体層である場合、前記ゲート電極への印加により、前記第一の半導体層において反転層が形成され、
前記第一の半導体層が、有機半導体を含む半導体層である場合、前記第一の半導体層と前記ソース電極との間に、第三の半導体層を含み、前記第三の半導体層は、前記第一の半導体層の型とは異なる型の半導体層である
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。 The substrate, the organic EL layer, the semiconductor layer in contact with the lower surface side of the organic EL layer, and the current control means for controlling the current flowing through the organic EL layer are included.
The organic EL layer includes a light emitting layer and includes a light emitting layer.
The light emitting layer contains an organic semiconductor and contains
The semiconductor layer includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer.
The current control means includes a gate electrode, a gate insulating film, a source electrode, and a drain electrode.
One of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, and the other is a p-type semiconductor layer.
The source electrode is in contact with the lower surface side of the semiconductor layer, and the drain electrode is in contact with the upper surface side of the organic EL layer.
The first semiconductor layer is formed so as to cover the source electrode.
The gate electrode, through the gate insulating film, the source electrode, before Symbol first semiconductor layer, and in contact with said second semiconductor layer,
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an inorganic semiconductor, an inversion layer is formed in the first semiconductor layer by application to the gate electrode.
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an organic semiconductor, a third semiconductor layer is included between the first semiconductor layer and the source electrode, and the third semiconductor layer is the said. An organic EL element characterized by having a semiconductor layer of a type different from that of the first semiconductor layer.
前記有機ＥＬ層は、発光層を含み、
前記発光層は、有機半導体を含み、
前記半導体層は、第一の半導体層と第二の半導体層とを含み、
前記電流制御手段は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極とを含み、
前記第一の半導体層および前記第二の半導体層は、一方がｎ型半導体層であり、他方がｐ型半導体層であり、
前記ソース電極が、前記半導体層の下面側に接しており、前記ドレイン電極が、前記有機ＥＬ層の上面側に接しており、
前記第一の半導体層が、前記ソース電極を覆うようにして形成され、
前記ゲート電極が、平面方向に対して垂直に延びる構造であり、且つ、前記ゲート絶縁膜を介して、前記ソース電極、および前記第一の半導体層に接しており、
前記第一の半導体層が、無機半導体を含む半導体層である場合、前記ゲート電極への印加により、前記第一の半導体層において反転層が形成され、
前記第一の半導体層が、有機半導体を含む半導体層である場合、前記第一の半導体層と前記ソース電極との間に、第三の半導体層を含み、前記第三の半導体層は、前記第一の半導体層の型とは異なる型の半導体層である
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。 The substrate, the organic EL layer, the semiconductor layer in contact with the lower surface side of the organic EL layer, and the current control means for controlling the current flowing through the organic EL layer are included.
The organic EL layer includes a light emitting layer and includes a light emitting layer.
The light emitting layer contains an organic semiconductor and contains
The semiconductor layer includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer.
The current control means includes a gate electrode, a gate insulating film, a source electrode, and a drain electrode.
One of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, and the other is a p-type semiconductor layer.
The source electrode is in contact with the lower surface side of the semiconductor layer, and the drain electrode is in contact with the upper surface side of the organic EL layer.
The first semiconductor layer is formed so as to cover the source electrode.
The gate electrode has a structure extending perpendicularly to the plane direction, and is in contact with the source electrode and the first semiconductor layer via the gate insulating film.
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an inorganic semiconductor, an inversion layer is formed in the first semiconductor layer by application to the gate electrode.
When the first semiconductor layer is a semiconductor layer containing an organic semiconductor, a third semiconductor layer is included between the first semiconductor layer and the source electrode, and the third semiconductor layer is the said. An organic EL element characterized by having a semiconductor layer of a type different from that of the first semiconductor layer.
前記有機ＥＬ層は、発光層を含み、
前記発光層は、有機半導体を含み、
前記半導体層は、第一の半導体層と第二の半導体層とを含み、
前記電流制御手段は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極とを含み、
前記第一の半導体層および前記第二の半導体層は、一方がｎ型半導体層であり、他方がｐ型半導体層であり、
前記ソース電極が、前記半導体層の下面側に接しており、前記ドレイン電極が、前記有機ＥＬ層の上面側に接しており、
前記第一の半導体層が、前記ソース電極を覆うようにして形成され、
前記ゲート電極が、前記ゲート絶縁膜を介して、前記ソース電極、および前記第一の半導体層に接しており、
前記第一の半導体層が、有機半導体を含む半導体層であり、前記第一の半導体層と前記ソース電極との間に、第三の半導体層を含み、前記第三の半導体層は、前記第一の半導体層の型とは異なる型の半導体層である
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。 The substrate, the organic EL layer, the semiconductor layer in contact with the lower surface side of the organic EL layer, and the current control means for controlling the current flowing through the organic EL layer are included.
The organic EL layer includes a light emitting layer and includes a light emitting layer.
The light emitting layer contains an organic semiconductor and contains
The semiconductor layer includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer.
The current control means includes a gate electrode, a gate insulating film, a source electrode, and a drain electrode.
One of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, and the other is a p-type semiconductor layer.
The source electrode is in contact with the lower surface side of the semiconductor layer, and the drain electrode is in contact with the upper surface side of the organic EL layer.
The first semiconductor layer is formed so as to cover the source electrode.
The gate electrode is in contact with the source electrode and the first semiconductor layer via the gate insulating film .
Before SL first semiconductor layer, Ri semiconductor layer der containing organic semiconductor, between the source electrode and the first semiconductor layer, wherein the third semiconductor layer, said third semiconductor layer, An organic EL element characterized by having a semiconductor layer of a type different from that of the first semiconductor layer.
前記発光層が、前記複数のゲート電極に対応する複数の色を発光する、請求項１から８のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子。 The current control means includes the plurality of gate electrodes.
The organic EL element according to any one of claims 1 to 8, wherein the light emitting layer emits a plurality of colors corresponding to the plurality of gate electrodes.
An organic EL light source comprising the organic EL element according to any one of claims 1 to 9.
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