专利名称：有机半导体装置、及使用该装置的显示装置和摄像装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及具备有机半导体层、和在与该有机半导体层之间分别授受空穴及电子的一对电极的有机半导体装置、及使用该装置的显示装置和摄像装置。
背景技术：
作为有机半导体装置的典型例的有机电致发光元件，是利用了伴随着有机半导体层中的电子及空穴的复合的发光现象的发光元件。具体地，有机电致发光元件具有有机半导体发光层；电子注入电极，其在该有机半导体发光层注入电子；及空穴注入电极，其在上述有机半导体发光层注入空穴(特开平5-315078号公报)。
为了提高发光效率，需要适当地确定注入于有机半导体层的载流子(空穴及电子)的平衡。因此，必须适当地选择有机半导体层、空穴注入电极及电子注入电极的各材料的组合，且适当地确定空穴注入电极及电子注入电极的配置，但实际上，难以进行适当的材料等的选择。
另外，考虑将有机半导体层作为具有通过来自外部的光的照射生成空穴及电子对的光电变换功能的感光层而使用，构成光传感器。即使在该情况下，为了获得期望的灵敏度，也需要适当地选择有机半导体层及一对电极的各材料的组合，且必须适当地确定它们的配置，从而难以进行用于获得期望的特性的设计。
进而，不论是进行发光动作的装置的情况，还是进行光检测的装置的情况，都不能使发光特性或受光特性变动，必须按用途进行装置的设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以有效地产生有机半导体层内的空穴及电子的复合或光电变换的有机半导体装置。
另外，本发明的其它目的在于提供一种可以进行特性的变更、互换性高的有机半导体装置。
进而，本发明的目的在于提供一种使用了如上所述的有机半导体装置的显示装置。
本发明的又一目的在于提供一种使用了如上所述的有机半导体装置的摄像装置。
用于达到上述的目的的本发明的有机半导体装置包括电子及空穴可移动的双极性的有机半导体层；空穴授受电极，其在与该有机半导体层之间授受空穴；电子授受电极，其设置为在与该空穴授受电极之间隔开规定的间隔，在与上述有机半导体层之间授受电子；空穴侧栅极，其夹着绝缘层与上述有机半导体层的靠近上述空穴授受电极的区域对置，控制上述有机半导体层内的空穴的分布；及电子侧栅极，其夹着绝缘层与上述有机半导体层的靠近上述电子授受电极的区域对置，控制上述有机半导体层内的电子的分布。
更具体地，上述空穴授受电极可以是对上述有机半导体层注入空穴的空穴注入电极，上述电子授受电极可以是对上述有机半导体层注入电子的电子注入电极。
根据该结构，通过对空穴侧栅极施加控制电压，可以控制空穴从空穴注入电极向有机半导体层的注入。同样地，通过对电子侧栅极施加控制电压，可以控制电子从电子注入电极向有机半导体层的注入。因而，通过独立地控制空穴侧栅极及电子侧栅极的电位，可以容易地调整注入有机半导体层的载流子的平衡，因此可以有效地产生有机半导体层内的载流子的复合。
另外，可以独立地控制有机半导体层内与空穴侧栅极对置的区域内的沟道的形成、及有机半导体层内与电子侧栅极对置的区域内的沟道的形成。因而，例如，可以在空穴注入电极和电子注入电极的中间地点，分别夹断连接于空穴注入电极供给空穴的沟道、和连接于电子注入电极供给电子的沟道。由此，空穴注入电极和电子注入电极的中间地点的空穴及电子的浓度显著变高，因此可以更加有效地产生空穴及电子的复合。
另外，通过独立地控制对空穴侧栅极及电子侧栅极施加的施加电压，可以实现容易进行特性的变更、互换性高的有机半导体装置。
上述有机半导体层可以是通过层内的空穴及电子的复合而发光的有机半导体发光层。
在该结构中，由于有机半导体层是发光层，可以高效地产生该有机半导体层内的载流子的复合，因此可以进行高效的发光动作。另外，由于通过独立地控制对空穴侧栅极及电子侧栅极施加的施加电压，可以容易地进行特性的变更，因此可以实现互换性高的发光装置。
例如，若对空穴侧栅极及电子侧栅极中的一方施加一定的控制电压，并且使赋予其中另一方的控制电压变动，则可以进行发光的开/关控制、或由发光强度的灰度产生的多灰度发光。当然，若分别使赋予两方的栅极的控制电压两级以上地变动，则可以实现更多灰度的发光。
上述有机半导体装置优选还包括控制电路，其对上述空穴侧栅极及电子侧栅极独立地赋予控制电压。
根据该结构，可以对空穴侧栅极及电子侧栅极独立地赋予控制电压，可以使有机半导体层内的载流子的平衡适当化，或独立地控制空穴注入电极侧的沟道及电子注入电极侧的沟道的形状。
通过在基板上一维或二维地排列如上所述的有机半导体装置，可以构成一维或二维的显示装置(由有机半导体装置构成各个像素的装置)，由于各个像素的发光效率高，因此可以实现低电力驱动的显示装置、或高亮度显示装置。
上述有机半导体层也可以是接受来自外部的光照射产生电子及空穴对的有机半导体感光层。
在该结构中，若对有机半导体层照射光，则生成空穴及电子对。即，在有机半导体层进行光电变换。若预先对空穴侧栅极及电子侧栅极赋予适当的控制电压，则可以分别将空穴及电子向空穴授受电极及电子授受电极有效地引导，因此可以进行高效率的光电变换。
而且，通过调整赋予空穴侧栅极及电子侧栅极的控制电压，可以控制光电变换效率，因此可以调整灵敏度。由此，可以实现互换性高的光检测装置。
通过在基板上一维或二维地排列这样的光检测装置，作为检测像素而使用，可以构成摄像装置。
上述有机半导体层也可以由双极性有机半导体材料构成。所谓上述双极性有机半导体材料是空穴及电子均可以移动的材料，可以例示α-NPD、Alq3、BSA-1m(9，10-Bis(3-cyanostilil)anthracene)、MEHPPV(Poly[2-Methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1，4-phenylenevinylene])、CN-PPP(Poly[2-(6-cyano-6-methylheptyloxy)-1，4-phenylene])、Bis(2-(2-hydroxyphenyl)-benz-1，3-thiazolato)zinc complex、Poly[(9，9-dihexylfluoren-2，7-diyl)-co-(anthracen-9，10-diyl)]等。在由这样的双极性有机半导体材料构成的有机半导体层内，空穴及电子均展示良好的移动度，因此可以有效地引起空穴及电子的复合或空穴及电子对的生成。
另外，上述有机半导体层也可以是叠层有N型有机半导体层和P型有机半导体层的叠层结构膜。N型有机半导体层是由N型有机半导体材料构成的层，P型有机半导体层是由P型有机半导体材料构成的层。在N型有机半导体层和P型有机半导体层的界面形成PN接合，因此在该界面可以产生空穴及电子的复合、或生成空穴及电子对。
进而，上述有机半导体层上述有机半导体层也可以具有接合膜结构，所述接合膜结构包括在上述空穴授受电极和上述电子授受电极之间的位置具有接合部的N型有机半导体层及P型有机半导体层。在该结构的情况下，可以在空穴授受电极及电子授受电极之间形成PN接合，因此在该PN接合部，可以有效地产生空穴及电子的复合或生成空穴及电子对。
进而，上述有机半导体层也可以由N型有机半导体材料及P型有机半导体材料的混合物构成。在该结构中，通过混合N型有机半导体材料和P型有机半导体材料，构成有双极性的有机半导体层，因此在该有机半导体层内，空穴及电子展示良好的移动度，从而可以有效地产生空穴及电子的复合或生成空穴及电子对。
作为上述N型有机半导体材料，可以例示C6-PTC、C8-PTC、C12-PTC、C13-PTC、Bu-PTC、F7Bu-PTC*、Ph-PTC、F5Ph-PTC*、PTCBI、PTCDI、TCNQ、C60球壳状碳分子等。另外，也可以应用C6-NTC、C8-NTC、F15octyl-NTC、F3MeBn-NTC等NTC类的材料。
另外，作为上述P型有机半导体材料，可以例示Pentacene、Tetracene、Anthracene、Phthalocyanine、α-Sexithiophene、α，ω-Dihexyl-sexithiophene、Oligophenylene、Oligophenylenevinilene、Dihexyl-Anthradithiophene、Bis(dithienothiophene)、Poly(3-hexylthiophene)，Poly(3-butylthiophene)、Poly(phenylenevinilene)、Poly(thienylenevinilene)、Polyacetylene、α，ω-Dihexyl-quinquethiophene、TPD、α-NPD、m-MTDATA、TPAC、TCTA、Poly(vinylcarbazole)等。
参照附图并通过下述的实施方式的说明，来明确本发明的上述的或又一目的特征及效果。
图1是用于说明本发明的一实施方式的有机半导体装置的结构的图解剖面图；图2A是用于说明本发明的其它实施方式的有机半导体装置的结构的图解剖面图；图2B是用于说明本发明的其它实施方式的有机半导体装置的结构的图解剖面图；图3是表示本发明的又一实施方式的有机半导体装置的结构的图解剖面图；图4是将图1、图2A、图2B或图3所示的有机半导体装置二维排列在基板上而构成的显示装置的电路图；图5是表示使用本发明的有机半导体装置构成的光传感器的实施方式的图解剖面图；图6是表示将图5的光传感器矩阵排列在基板上而构成的摄像装置的结构的图解图。
具体实施例方式
图1是用于说明本发明的一实施方式的有机半导体装置的结构的图解剖面图。该有机半导体装置10是通过在有机半导体层1(有机半导体发光层)内产生空穴及电子的复合，而产生发光的发光元件(有机电致发光元件)。该有机半导体装置10包括空穴侧栅极5及电子侧栅极6，其隔开间隔生成在基板2上；栅绝缘膜7(绝缘层)，其形成为覆盖空穴侧栅极5及电子侧栅极6；上述的有机半导体层1，其叠层形成于该栅绝缘膜7上；空穴注入电极8(空穴授受电极)及电子注入电极9(电子授受电极)，其隔开间隔形成于该有机半导体层1上。即，在有机半导体层1的一方侧隔开间隔配置有空穴注入电极8及电子注入电极9，在有机半导体层1的相反侧以夹着栅绝缘膜7，与空穴注入电极8及电子注入电极9分别对置的方式配置有空穴侧栅极5及电子侧栅极6。有机半导体层1由空穴及电子的移动度均高的双极性的有机半导体材料构成。
空穴侧栅极5形成在靠近空穴注入电极8的区域，电子侧栅极6形成在靠近电子注入电极9的区域。更具体地，空穴侧栅极5在比空穴注入电极8及电子注入电极9之间的中间位置靠近空穴注入电极8的区域，从与空穴注入电极8对置的区域朝向电子注入电极9侧延伸形成。同样地，电子侧栅极6在比空穴注入电极8及电子注入电极9之间的中间位置靠近电子注入电极9的区域，从与电子注入电极9对置的区域朝向空穴注入电极8侧延伸形成。
空穴侧栅极5可以经由栅绝缘膜7对有机半导体层1内的该空穴侧栅极5对置的区域施加电场，可以控制该区域的载流子的分布。同样，电子侧栅极6可以经由栅绝缘膜7对有机半导体层1内的该电子侧栅极6对置的区域施加电场，可以控制该区域的载流子的分布。
在空穴注入电极8及电子注入电极9之间，从偏压施加电路11赋予以空穴注入电极8侧为正极、电子注入电极9侧为负极的偏压Vd。
另外，在空穴侧栅极5及电子侧栅极6，从栅控制电路12独立地施加控制电压。更具体地，栅控制电路12对空穴侧栅极5施加比空穴注入电极8低电压Vgp的控制电压，对电子侧栅极6施加比电子注入电极9高电压Vgn的控制电压。即，若设空穴注入电极8的电位为Vs＝0，则电子注入电极9的电位为-Vd，空穴侧栅极5的电位为-Vgp，电子侧栅极的电位为Vgn-Vd。由此，从空穴注入电极8对有机半导体层1注入空穴，从电子注入电极9对有机半导体层1注入电子。
若适当地确定分别施加于空穴侧栅极5及电子侧栅极6的控制电压Vgp、Vgn，则可以在空穴注入电极8和电子注入电极9的中间位置附近夹断(pinch off)从空穴注入电极8朝向电子注入电极9延伸的空穴侧沟道(channel)15和从电子注入电极9朝向空穴注入电极8延伸的电子侧沟道16的任一个。由于在该夹断位置附近的区域，空穴侧沟道15内的空穴密度及电子侧沟道16内的电子密度均变高，因此在夹断位置空穴及电子高效地复合。由此，可以实现高亮度的发光。
另外，例如，若将赋予空穴侧栅极5(一方的栅极)的控制电压Vgp预先固定为一定值(例如，在空穴注入电极8及电子注入电极9之间的中间位置空穴侧沟道夹断的值)，另一方面，使赋予电子侧栅极6(另一方的栅极)的控制电压Vgn变动，则可以使空穴及电子的复合的效率变动。由此，由于可以有级地或无级地使发光亮度变化，因此可以进行开/关显示(2灰度显示)或3灰度以上的多灰度显示。当然，预先将赋予电子侧栅极6的控制电压固定为一定值，使赋予空穴侧栅极5的控制电压变动，也可以进行同样的发光动作。进而，若分别使空穴侧栅极5及电子侧栅极6这两方的控制电压有级地或无级地变动，则可以进行灰度数更多的多灰度显示。
对空穴注入电极8及电子注入电极9，分别应用容易将空穴及电子注入有机半导体层1的材料。例如，可以采用从Mg-Ag合金、Li-Al合金、Ca、Pt、Au、ITO(氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)的固溶体)等选择的适当的材料。
空穴侧栅极5和电子侧栅极6之间的间隔d优选设为与栅绝缘膜7的厚度t大约相同，或其数倍左右(在附图中，为了图示的方便，将厚度t表示为大于间隔d)。栅绝缘膜7的厚度t只要根据发光动作的阈电压，在数十nm～数百nm的范围内适当确定即可。
作为空穴侧栅极5及电子侧栅极6的材料，可以适用多晶硅(高浓度地添加杂质而低电阻化的材料)、Ni、Al、ITO等。
另外，作为构成有机半导体层1的双极性有机半导体材料，可以适用「发明内容」项中例示的材料。也可以不使用这样的双极性有机半导体材料，而通过N型有机半导体材料及P型有机半导体材料的混合物构成有机半导体层1。该情况下，作为N型有机半导体材料及P型有机半导体材料，可以分别应用上述的「发明内容」项中例示的材料。
进而，作为基板2，可以应用硅基板、在硅基板上形成有氧化硅层的基板、氮化硅基板、玻璃基板、蓝宝石基板等。
另外，对栅绝缘膜7，可以应用氧化硅、五氧化钽、氧化铝、聚合物(例如，酚醛清漆树脂、聚酰亚胺等)等。
图2A及图2B是用于说明本发明的其它实施方式的有机半导体装置的结构的图解剖面图。在这些图2A及图2B中，对与上述的图1所示的各部分对应的部分，标注与图1相同的附图标记来表示。在该有机半导体装置10A中，有机半导体层1A由叠层有P型有机半导体层21和N型有机半导体层22的叠层结构膜构成。
在图2A的结构中，以覆盖栅绝缘膜7及电子注入电极9的方式(以接触于电子注入电极9的方式)形成有N型有机半导体层22。以覆盖该N型有机半导体层22的方式形成有P型有机半导体层21。并且，在该P型有机半导体层21上(以接触于P型有机半导体层21的方式)配置有空穴注入电极8。
在图2B的结构中，在栅绝缘膜7上依次叠层有N型有机半导体层22及P型有机半导体层21，在上层的P型有机半导体层21上配置有空穴注入电极8及电子注入电极9这两方。即，空穴注入电极8接触于P型有机半导体层21，不过电子注入电极9未接触于N型有机半导体层22。在这样的状态下，电子注入电极9也可以在与N型有机半导体层22之间，穿透P型有机半导体层21，进行载流子(电子)的授受。
在图2B的结构中，也可以交换P型有机半导体层21和N型有机半导体层22的配置，该情况下成为，电子注入电极9接触于N型有机半导体层22，不过空穴注入电极8不接触于P型有机半导体层21的状态。在该结构的情况下，空穴注入电极8在与P型有机半导体层21之间，穿透N型有机半导体层22，进行载流子(空穴)的授受。
P型有机半导体层21由空穴的移动度高、电子的移动度低的P型有机半导体材料构成，N型有机半导体层22由空穴的移动度低、电子的移动度高的N型有机半导体材料构成。因而，由P型有机半导体层21及N型有机半导体层22的叠层结构膜构成的有机半导体层1A，作为整体形成有双极性的薄膜。
从空穴注入电极8供给的空穴，经过P型有机半导体层21朝向电子注入电极9侧，从电子注入电极9供给的电子，经过N型有机半导体层22朝向空穴注入电极8侧。并且，在空穴注入电极8和电子注入电极9之间的区域，在P型有机半导体层21和N型有机半导体层22的界面的PN接合部，产生空穴及电子的复合，由此产生发光。
空穴侧沟道15形成在P型有机半导体层21内，电子侧沟道16形成在N型有机半导体层22内，与上述的图1的实施方式的情况相同，通过分别适当地确定施加于空穴侧栅极5及电子侧栅极6的控制电压，可以在空穴注入电极8及电子注入电极9的中间位置夹断沟道15及沟道16的任一个。在这样的状况时，产生高效的复合，从而可以产生高亮度的发光。
另外，与图1的实施方式的情况相同，也可以固定空穴侧栅极5及电子侧栅极6中的一方的控制电压，使另一方的控制电压可变、或使这两方的控制电压可变，进行多灰度的发光动作。
作为P型有机半导体材料及N型有机半导体材料，可以分别应用上述「发明内容」项中例示的材料。
通常，可以通过以单层叠层展示晶体管特性的P型材料层及N型材料层，实现双极驱动。不过，由于上层(图2A及图2B的由符号21表示的层)的移动度受到下层(图2A及图2B的由符号22表示的层)的表面粗糙的影响，因此下层使用的材料优选表面形成平滑的薄膜或非晶质性高的薄膜，且展示高移动度的材料。例如，聚(3-己基噻吩)等高分子类TFT材料是作为下层使用的材料而有用的材料之一。相反地，作为上层使用的材料，优选即使膜的形状稍许杂乱也展示高的移动度，不易受到下层的表面粗糙的影响的材料。作为一例，PTCBI、PTCDI等二萘嵌苯骨架N型材料即使叠层在粗糙度大的膜上，也展示高的移动度。
图3是表示本发明的又一实施方式的有机半导体装置的结构的图解剖面图。在该图3中，对与上述的图1所示的各部分对应的部分，标注与图1相同的附图标记来表示。在该实施方式的有机半导体装置1B中，有机半导体层1B具有接合膜结构，所述接合膜结构由在空穴注入电极8和电子注入电极9之间的位置(优选大致中间位置)具有接合部30的P型有机半导体层31及N型有机半导体层32构成。
P型有机半导体层31在栅绝缘膜7上形成为，覆盖与空穴侧栅极5对置的区域，直至空穴注入电极8及电子注入电极9的中间位置附近。在该P型有机半导体层31上(以接触于P型有机半导体层31的方式)形成有空穴注入电极8。
N型有机半导体层32在栅绝缘膜7上形成为，覆盖与电子侧栅极6对置的区域，直至空穴注入电极8及电子注入电极9的中间区域附近，在与P型有机半导体层31之间形成有上述的接合部30。不过，在该实施方式中，N型有机半导体层32形成为，超过接合部30，进而延伸到覆盖P型有机半导体层31的一部分的区域。这是为了可靠地形成接合部30，而将N型有机半导体层32形成到更广的区域的结果。在该N型有机半导体层32上(以接触于N型有机半导体层32的方式)形成有电子注入电极9。
在该实施方式中，也可以进行与上述的图2A及图2B的实施方式的情况相同的动作，在接合部30，可以有效地产生空穴及电子的复合。
作为构成P型有机半导体层31的P型有机半导体材料、及构成N型有机半导体层32的N型有机半导体材料，与图2A及图2B的实施方式的情况相同，可以应用「发明内容」项中例示的材料。
图4是将图1、图2A、图2B或图3所示的有机半导体装置10、10A或10B(图4中作为代表由符号「10」表示)二维排列在基板2上而构成的显示装置60的电路图。即，该显示装置60是通过将如上所述的有机半导体装置10分别配置在矩阵排列的像素P11，P12，……，P21，P22，……内，使这些像素的有机半导体装置10选择性地发光，另外，控制各像素的有机半导体装置10的发光强度(亮度)，而可以进行二维显示的装置。
各有机半导体装置10是将空穴侧栅极5及电子侧栅极6作为一对栅G1、G2的场效应型晶体管(FET)，对成为其漏极的空穴注入电极8赋予偏压Vd，成为其源极的电子注入电极9设为接地电位。另外，对栅G2施加有一定的控制电压Vgn。该控制电压Vgn例如设为可以在空穴注入电极8和电子注入电极9之间的中间位置夹断电子侧沟道16的值。另一方面，在栅G1并联连接有用于选择各像素的选择晶体管Ts和数据保持用的电容器C。
行方向上排列的像素P11，P12，……；P21，P22，……的选择晶体管Ts的栅分别按行连接于共用的扫描线LS1，LS2，……上。另外，在列方向上排列的像素P11，P21，……；P12，P22，……的选择晶体管Ts，在与有机半导体装置10相反的一侧，分别按列连接有共用的数据线LD1，LD2，……。
对扫描线LS1，LS2，……，从通过控制器53控制的扫描线驱动电路51赋予用于循环地依次选择(行内的多个像素的总括选择)各行的像素P11，P12，……；P21，P22，……的扫描驱动信号。即，扫描线驱动电路51以各行为依次选择行，产生用于总括导通选择行的多个像素的选择晶体管Ts，总括遮断非选择行的多个像素的选择晶体管Ts的扫描驱动信号。
另一方面，对数据线LD1，LD2，……，输入来自数据线驱动电路52的信号。对该数据线驱动电路52，从控制器53输入对应于图像数据的控制信号。数据线驱动电路52以各行的多个像素由扫描线驱动电路51总括选择的定时(timing)，将与该选择行的各像素的发光灰度对应的发光控制信号并联地供给于数据线LD1，LD2，……。
由此，在选择行的各像素，经由选择晶体管Ts对栅G1赋予发光控制信号，因此该像素的有机半导体装置10以与发光控制信号对应的灰度发光(或熄灯)。由于发光控制信号保持于电容器C，因此即使扫描线驱动电路51选择的选择行转移为其它行之后，也可以保持栅G1的电位，保持有机半导体装置10的发光状态。于是，可以进行二维显示。
再有，即使固定栅G1的电位，对栅G2赋予来自数据线LD1，LD2，……的发光控制信号，也可以进行同样的动作。另外，若根据图像数据独立地控制赋予栅G1、G2的控制电压，则可以进行更多灰度的显示。
图5是表示使用本发明的有机半导体装置构成的光传感器70的实施方式的图解剖面图。在该图5中，对与上述的图1所示的各部分对应的部分，标注与图1相同的附图标记来表示。在该实施方式中，正侧电极(P侧电极)8A，与空穴侧栅极5对置，设置在有机半导体层1上，负侧电极(N侧电极)9A，与电子侧栅极6对置，设置在有机半导体层1上。有机半导体层1在该实施方式中，作为接受来自外部的光照射生成电子及空穴对的有机半导体感光层而使用。
栅控制电路12对空穴侧栅极5施加用于将空穴向正侧电极8A诱导的控制电压，对电子侧栅极6施加用于将电子向负侧电极9A诱导的控制电压。由此，若对有机半导体层1照射光生成电子及空穴对，则空穴朝向正侧电极8A，电子朝向负侧电极9A，因此作为结果，在正侧电极8A和负侧电极9A之间产生电动势。因此，通过放大电路71放大并取出在正侧电极8A和负侧电极9A之间产生的电压，可以检测入射到有机半导体层1的光量。
不使用有机半导体层1，而使用图2A、图2B或图3所示的结构的有机半导体层1A或1B，也可以构成同样的光传感器70。
通过使用多个这样的光传感器70，如图6所示，在基板2上矩阵排列作为检测像素的多个光传感器70，可以构成用于检测二维图像的摄像装置80。
以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，不过本发明还可以以其它方式实施。例如，上述的图4表示了可以进行二维显示的显示装置60，不过也可以一维排列像素构成一维显示装置。同样地，上述的图6表示了二维排列有使用了光传感器70的检测像素的摄像装置80，不过也可以一维排列检测像素构成一维摄像装置。
对本发明的实施方式详细地进行了说明，然而这些只不过是为了明确本发明的技术性内容而使用的具体例，本发明不应该限定于这些具体例而进行解释，本发明的宗旨及范围只由附加的权利要求限定。
本申请对应于2004年1月21日向日本国专利局提出的特愿2004-13529号，在此通过引用而组合为本申请的全部公开。
权利要求
1.一种有机半导体装置，其中，包括电子及空穴可移动的双极性的有机半导体层；空穴授受电极，其在与该有机半导体层之间授受空穴；电子授受电极，其设置为在与该空穴授受电极之间隔开规定的间隔，在与上述有机半导体层之间授受电子；空穴侧栅极，其夹着绝缘层与上述有机半导体层的靠近上述空穴授受电极的区域对置，控制上述有机半导体层内的空穴的分布；及电子侧栅极，其夹着绝缘层与上述有机半导体层的靠近上述电子授受电极的区域对置，控制上述有机半导体层内的电子的分布。
2.根据权利要求1所述的有机半导体装置，其中，上述有机半导体层由双极性有机半导体材料构成。
3.根据权利要求1所述的有机半导体装置，其中，上述有机半导体层是叠层有N型有机半导体层和P型有机半导体层的叠层结构膜。
4.根据权利要求1所述的有机半导体装置，其中，上述有机半导体层具有接合膜结构，所述接合膜结构包括在上述空穴授受电极和上述电子授受电极之间的位置具有接合部的N型有机半导体层及P型有机半导体层。
5.根据权利要求1所述的有机半导体装置，其中，上述有机半导体层由N型有机半导体材料及P型有机半导体材料的混合物构成。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的有机半导体装置，其中，上述空穴授受电极是对上述有机半导体层注入空穴的空穴注入电极，上述电子授受电极是对上述有机半导体层注入电子的电子注入电极。
7.根据权利要求6所述的有机半导体装置，其中，上述有机半导体层是通过层内的空穴及电子的复合而发光的有机半导体发光层。
8.根据权利要求6或7所述的有机半导体装置，其中，还包括控制电路，其对上述空穴侧栅极及电子侧栅极独立地赋予控制电压。
9.一种显示装置，其中，在基板上排列有多个如权利要求6～8中的任意一项所述的有机半导体装置。
10.根据权利要求1～5中的任意一项所述的有机半导体装置，其中，上述有机半导体层是接受来自外部的光照射产生电子及空穴对的有机半导体感光层。
11.一种摄像装置，其中，在基板上排列有多个如权利要求10所述的有机半导体装置。
全文摘要
公开了一种可以有效地产生有机半导体层内的空穴及电子的复合或光电变换的有机半导体装置。该有机半导体装置包括电子及空穴可移动的双极性的有机半导体层；空穴授受电极，其在与该有机半导体层之间授受空穴；电子授受电极，其设置为在与该空穴授受电极之间隔开规定的间隔，在与上述有机半导体层之间授受电子；空穴侧栅极，其夹着绝缘层与上述有机半导体层的靠近上述空穴授受电极的区域对置，控制上述有机半导体层内的空穴的分布；及电子侧栅极，其夹着绝缘层与上述有机半导体层的靠近上述电子授受电极的区域对置，控制上述有机半导体层内的电子的分布。
文档编号H04N5/369GK1910962SQ20058000269
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月20日 优先权日2004年1月21日
发明者安达千波矢, 菅沼直俊 申请人:国立大学法人京都大学, 日本先锋公司, 三菱化学株式会社, 罗姆股份有限公司