特許7181641IP Force 特許公報全文掲載

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光電子素子、これを用いた平面ディスプレイ、及び光電子素子の製造方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

図１Ａ及び図１Ｂの公知の構成では、ペロブスカイト層とＺｎＯ層の間にポリマー絶縁膜を挿入するという複雑な構造を用いている。ポリマー絶縁膜の挿入にもかかわらず、２Ｖまでの領域でかなりの量の暗電流が流れており、リーク電流が十分に抑制されていないことがわかる。また、発光素子として一般に必要とされる輝度レベル１０4ｃｄ／ｍ2を達成するのに、６Ｖの駆動電圧が必要である。これは絶縁性のＰＶＰの挿入により、素子の直列抵抗が高くなったことに起因すると思われる。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明では、伝導帯準位が浅く、移動度の高い酸化物半導体を無機活性層への電子伝導のための層として用いることで、リーク電流を抑制し、低電圧で高輝度のエレクトロルミネッセンス特性を得る。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

の構成により、リーク電流を抑制し、低電圧動作が可能なエレクトロルミネッセンス特性に優れた光電子素子が実現する。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1A】 公知のＥＬ素子の構成を示す図である。
【図1B】 公知のＥＬ素子の電流および発光特性を示す図である。
【図2】 光電子素子に求められる性質を説明する図である。
【図3】 第１実施形態の光電子素子の模式図である。
【図4A】 第１実施形態の光電子素子で用いられるＺＳＯ膜の光学特性の組成依存性を示す図である。
【図4B】 第１実施形態の光電子素子で用いられるＺＳＯ膜の電気特性の組成依存性を示す図である。
【図5】 ＺＳＯ膜の模式図である。
【図6A】 第１実施形態の光電子素子で用いられるＺＳＯ膜の特性測定結果を示す図である。
【図6B】 第１実施形態の光電子素子で用いられるＺＳＯ膜の特性測定結果を示す図である。
【図6C】 第１実施形態の光電子素子のパワー効率と電流効率を示す図である。
【図7】 第１実施形態の光電子素子の発光スペクトルである。
【図8】 第１実施形態の光電子素子の電圧－電流特性を示す図である。
【図9】 第１実施形態の光電子素子のエレクトロルミネッセンス特性を示す図である。
【図10】 第１実施形態の光電子素子の層構造の変形例を示す図である。
【図11A】 第１実施形態の方法で作製された光電子素子の画像である。
【図11B】 第１実施形態の方法で作製された光電子素子の画像である。
【図12A】 赤色光を発光する第１実施形態の光電子素子の輝度特性を示す図である。
【図12B】 図１２Ａの素子の発光スペクトルである。
【図13A】 青色光を発光する第１実施形態の光電子素子の輝度特性を示す図である。
【図13B】 図１３Ａの素子の発光スペクトルである。
【図13C】 第１実施形態で用いる青色ペロブスカイトの特性を、他の青色ペロブスカイト材料の特性と比較する図である
【図14A】 第１実施形態の光電子素子を用いた平面ディスプレイの模式図である。
【図14B】 図１４Ａの平面ディスプレイの１セルの回路構成図である。
【図15】 第２実施形態の光電子素子の模式図である。
【図16A】 ＺＳＯ膜を利用した透明電極の光学特性の膜厚依存性を示す図である。
【図16B】 ＺＳＯ膜を利用した透明電極の光学特性の膜厚依存性を示す図である。
【図17】 第２実施形態の透明電極で用いられる金属薄膜の光学及び電気特性の膜厚依存性を示す図である。
【図18】 三層構造の透明電極の各層のＡＦＭ画像である。
【図19A】 第２実施形態の光電子素子の曲げ特性を示す図である。
【図19B】 第２実施形態の光電子素子の曲げ特性を示す図である。
【図20】 第２実施形態の光電子素子のサンプル構成図である。
【図21A】 第２実施形態の光電子素子の曲げ特性を示す図である。
【図21B】 第２実施形態の光電子素子の曲げ特性を示す図である。
【図22】 作製したサンプルの可撓性の高さを示す画像である。
【図23】 作製したサンプルのエネルギー構成図である。
【図24】 第２実施形態の透明電極を用いた素子の電流特性を、第１実施形態の素子特性とともに示す図である。
【図25】 第２実施形態の透明電極を用いた素子の輝度特性を、第１実施形態の素子特性とともに示す図である。
【図26】 第２実施形態の透明電極を用いた素子のパワー効率を、第１実施形態の素子のパワー効率とともに示す図である。
１０、１０Ａ、３０ 光電子素子 １１、３１ 基板 １２ 透明電極 １３ 電子伝導層（酸化物半導体層） １４、３４ 活性層 １５、３５ ホール輸送層 １６、３６ ホール注入層 １７、３７ 対向電極 ３０Ｓ サンプル ３３ａ 第１のＺＳＯ膜（酸化物半導体層） ３３ｂ 第２のＺＳＯ膜 ３２ 金属の薄膜 ３８ 透明電極 １００ 平面ディスプレイ １０５ 表示画素 １１０ 素子アレイ

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