一种有机二极发光场效应晶体管，它具有带在彼此上层叠的层的结构，适合于产生扩散的照明，它包括：门电极，叠置在所述门电极上的介电层，叠置在所述介电层上的二极通道，所述二极通道分别包括其能带通过它的最高占据分子轨道HOMO-SCp和最低未占据分子轨道LUMO-SCp来确定的P-型半导体层，其能带通过它的最高占据分子轨道HOMO-SCn和最低未占据分子轨道LUMO-SCn来确定的N-型半导体层，和其能带通过它的最高占据分子轨道HOMO-R和最低未占据分子轨道LUMO-R来确定的在所述P-型半导体层和所述N-型半导体层之间插入的允许异号载荷子重组而采用的发光层；适合于注射第一类型电荷的源电极和适合于注射第二类型电荷的漏电极，所述源电极和漏电极与所述P-型或N-型半导体层的相同层接触，所述半导体层的其他层与介电层接触。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分布式光发射的有机发光二极场效应晶体管 本专利技术涉及具有分布式光发射的有机发光场效应晶体管。 在本说明书和所附的权利要求中，术语分布式光发射是指长度大于或等于20 μ m 的光发射。 有机电致发光场效应晶体管，也称为0LET(有机发光晶体管）是一种相对最新类 型的器件，其具有使得它们尤其令人感兴趣的特征和潜力。特别地，与0LED (有机发光二极 管）相比，二极0LET具有提高的效率和亮度，以及使用低成本的生产工艺的可能性，一旦它 们被优化了的话。 可在欧洲专利No EP 1609195 B1中发现关于二极0LET器件的结构的进一步 的细节；可在2010年由Nature Materials，第9卷，第496-503页公布的文章 〃Organic light-emitting transistors with an efficiency that outperforms the equivalent light-emitting diodes (功效优于相当的发光二极管的有机发光晶体管）〃中发现关于这 些器件的潜力和功能特征的进一步细节。迄今为止，所有研究和表征表明这些器件具有提 高的照度，但集中在二极（这意味着它携带两种载荷子）通道内部的受约束且非常小的区 域内，其中它们彼此重组，其结果是发射光辐射线。特别地，迄今为止生产的二极0LET，例如 在以上提及的文章中阐述的那些具有最多10 μ m宽的照明区域。 这一空间受约束的发射在有机-电子器件的全部组内没有引起问题，和例如在传 感器件领域中，它可以是一种优势。这一用途例如描述于国际专利申请W02010049871中。 尽管如此，但当需要大或分布式光源时，这限制了可能的应用场所，例如在电致发光显示技 术，所谓的护理生物医疗应用点，在光芯片上集成的具有高亮度的光源的环境发光场所中。 在 Jung Hwa Seo 等人的文章Solution-processed organic light-emitting transistors incorporating conjugated polyelectrolytes (惨入共辄聚电角军质的溶液 加工的有机发光晶体管）中，Adv. Funct. Mater. 2011，21，第3667-3672页，和在Edinazar Β· Namdas 等人的文章 〃Organic light emitting complementary inverters (有机发光互 补倒相器）〃，Applied Physics Letters 96,043304(2010)中公开了三层 0LET 器件。正如 同一文章中强调的，这些器件生成空间受约束的照度且不适合于生成扩散的照度，和这限 制了它们相关使用的可能性。 本专利技术的目的因此是克服现有技术的问题，从而涉及场效应晶体管的照明区域的 有限延伸，和根据第一方面，本专利技术在于有机二极发光场效应晶体管，它具有在彼此上层叠 的层的结构，包括： 门电极， 叠置在所述门电极上的介电层， 叠置在所述介电层上的二极通道，它分别包括其能带通过它的最高占据分子轨道 HOMO-SCp和最低未占据分子轨道LUM〇-SCp来确定的P-型半导体层，其能带通过它的最高 占据分子轨道ΗΟΜΟ-SCn和最低未占据分子轨道LUM〇-SCn来确定的N-型半导体层，和其 能带通过它的最高占据分子轨道H0M0-R和最低未占据分子轨道LUM0-R来确定的在所述 P-型半导体层和所述N-型半导体层之间插入的允许异号的载荷子重组而采用的发光层； toon] 适合于注射第一类型电荷的源电极和适合于注射第二类型电荷的漏电极，所述源 电极和漏电极与所述P-型或N-型半导体层的相同层接触，所述半导体层的其他层与介电 层接触。 新型的场效应晶体管能生成分布式光发射，因为二极通道的各层被实现 (realize)，使得在所述半导体层（SCn ;SCp)之一和所述发光层（R)之间的界面处，有效的 场效应迁移率值（m2)与在所述半导体层（SCp ;SCn)的其他层和所述介电层（Die)之间的 界面处，有效的场效应迁移率值（ml)之比的范围为0. 05-20 ; 在其中P-型半导体层（SCp)与介电层（Die)接触的情况下： -H0M0-R 和 HOMO-SCn 的能级之差为 0· 2 eV 至 1 eV， -LUM0-R 和 LUMO-SCn 的能级之差为 0· 2 eV 至 0· 8 eV， -H0M0-R 和 HOMO-SCp 的能级之差为 0 eV 至 0· 5 eV， -LUM0-R 和 LUMO-SCp 的能级之差为-1 eV 至 0 eV ; 在其中N-型半导体层（SCn)与介电层（Die)接触的情况下： -H0M0-R 和 HOMO-SCn 的能级之差为 0 eV 至 1 eV， -LUM0-R 和 LUMO-SCn 的能级之差为-0· 5 eV 至 0 eV， -H0M0-R 和 HOMO-SCp 的能级之差为-0· 2 eV 至-0· 8 eV， -LUM0-R 和 LUMO-SCp 的能级之差为-0· 2 eV 至-1 eV。 在优选的实施方案中，发光层是主-客（Host-Guest) (Η-G)体系，它由主体材料 和一种或更多种客体材料组成，各自通过能带来表征，所述能带通过其最高占据分子轨道 HOMO-H(HOMO-G)和最低未占据分子轨道LUMO-H(LUMO-G)来确定。为了改性由该器件发射 的光的光谱，使用多种客体材料可能是方便的。其中发光层是主-客体系的新型的场效应 晶体管能生成分布式光发射，因为二极通道的各层被实现，使得： 在所述半导体层（SCn ;SCp)之一和所述发光层（R)之间的界面处，有效的场效应 迁移率值（m2)与在所述半导体层（SCp ;SCn)的其他层和所述介电层（Die)之间的界面处， 有效的场效应迁移率值（ml)之比的范围为0. 05-20,和 在其中P-型半导体层（SCp)与介电层（Die)接触的情况下： -Η0Μ0-Η 和 HOMO-SCn 的能级之差为 0· 2 eV 至 1 eV， -LUM0-H 和 LUMO-SCn 的能级之差为 0· 2 eV 至 3 eV， -Η0Μ0-Η 和 HOMO-SCp 的能级之差为 0 eV 至 0· 5 eV， -LUM0-H 和 LUMO-SCp 的能级之差为-1 eV 至 3 eV，和 对于所有客体材料来说： -LUM0-G 和 LUMO-SCn 的能级之差为 0· 3 eV 至-1 eV， -H0M0-G 和 Η0Μ0-Η 的能级之差为 0 eV 至 1 eV ; 在其中N-型半导体层（SCn)与介电层（Die)接触的情况下： -Η0Μ0-Η 和 HOMO-SCn 的能级之差为-3 eV 至 1 eV， -LUM0-H 和 LUMO-SCn 的能级之差为-0· 5 eV 至 0 eV， -Η0Μ0-Η 和 HOMO-SCp 的能级之差为-0· 2 eV 至-3 eV， -LUM0-H 和 LUMO-SCp 的能级之差为-0· 2 eV 至-1 eV，和 对于所有客体材料来说： -H0M0-G 和 HOMO-SCp 的能级之差为-0· 3 e本文档来自技高网...
【技术保护点】
电致发光的二极有机场效应晶体管，它具有带叠置层的结构，包括：о门电极(G),о叠置在所述门电极(G)上的介电层(Die)，о叠置在所述介电层(Die)上的二极通道，它包括其能带通过它的最高占据分子轨道HOMO‑SCp和最低未占据分子轨道LUMO‑SCp来确定的P‑型半导体层(SCp)，其能带通过它的最高占据分子轨道HOMO‑SCn和最低未占据分子轨道LUMO‑SCn来确定的N‑型半导体层(SCn)，和在所述P‑型半导体层(SCp)和所述N‑型半导体层(SCn)之间插入的允许异号的载荷子重组而采用的发光层(R)；所述发光层(R)或者由其能带通过它的最高占据分子轨道HOMO‑R和最低未占据分子轨道LUMO‑R来确定的单一材料组成，或者是由主体材料和一种或更多种客体材料组成的主‑客体系组成，该主体材料具有通过它的最高占据分子轨道HOMO‑H和最低未占据分子轨道LUMO‑H确定的能带，该一种或更多种客体材料各自具有通过各自的最高占据分子轨道HOMO‑G和最低未占据分子轨道LUMO‑G确定的能带，о适合于注射第一类型电荷的源电极(S)和适合于注射第二类型电荷的漏电极(D)，所述源电极(S)和漏电极(D)与所述P‑型(SCp)或N‑型(SCn)半导体层的相同层接触，所述半导体层的其他层(SCp；SCn)与介电层接触(Die)，其特征在于о在所述半导体层(SCn；SCp)之一和所述发光层(R)之间的界面处的有效的场效应迁移率值(m2)与在所述半导体层(SCp；SCn)的其他层和所述介电层(Die)之间的界面处的有效的场效应迁移率值(m1)之比的范围为0.05‑20；о在其中P‑型半导体层(SCp)与介电层(Die)接触且所述发光层(R)由单一材料组成的情况下：‑HOMO‑R和HOMO‑SCn的能级之差为0.2 eV至1 eV，‑LUMO‑R和LUMO‑SCn的能级之差为0.2 eV至0.8 eV，‑HOMO‑R和HOMO‑SCp的能级之差为0 eV至0.5 eV，‑LUMO‑R和LUMO‑SCp的能级之差为‑1 eV至0 eV；о在其中N‑型半导体层(SCn)与介电层(Die)接触且所述发光层(R)由单一材料组成的情况下：‑HOMO‑R和HOMO‑SCn的能级之差为0 eV至1 eV，‑LUMO‑R和LUMO‑SCn的能级之差为‑0.5 eV至0 eV，‑HOMO‑R和HOMO‑SCp的能级之差为‑0.2 eV至‑0.8 eV，‑LUMO‑R和LUMO‑SCp的能级之差为‑0.2 eV至‑1 eV。о在其中P‑型半导体层(SCp)与介电层(Die)接触且所述发光层(R)由主‑客体系组成的情况下：‑HOMO‑H和HOMO‑SCn的能级之差为0.2 eV至1 eV，‑LUMO‑H和LUMO‑SCn的能级之差为0.2 eV至3 eV，‑HOMO‑H和HOMO‑SCp的能级之差为0 eV至0.5 eV，‑LUMO‑H和LUMO‑SCp的能级之差为‑1 eV至3 eV，和对于所有客体材料来说：‑LUMO‑G和LUMO‑SCn的能级之差为0.3 eV至‑1 eV，‑HOMO‑G和HOMO‑H的能级之差为0 eV至1 eV；о在其中N‑型半导体层(SCn)与介电层(Die)接触且所述发光层(R)由主‑客体系组成的情况下：‑HOMO‑H和HOMO‑SCn的能级之差为‑3 eV至1 eV，‑LUMO‑H和LUMO‑SCn的能级之差为‑0.5 eV至0 eV，‑HOMO‑H和HOMO‑SCp的能级之差为‑0.2 eV至‑3 eV，‑LUMO‑H和LUMO‑SCp的能级之差为‑0.2 eV至‑1 eV，和对于所有客体材料来说：‑HOMO‑G和HOMO‑SCp的能级之差为‑0.3 eV至1 eV，‑LUMO‑G和LUMO‑H的能级之差为0 eV至‑1 eV。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.27 IT MI2012A0002841.电致发光的二极有机场效应晶体管，它具有带叠置层的结构，包括： 〇门电极（G)， 〇叠置在所述门电极（G)上的介电层（Die)， 〇叠置在所述介电层（Die)上的二极通道，它包括其能带通过它的最高占据分子轨道 HOMO-SCp和最低未占据分子轨道LUMO-SCp来确定的P-型半导体层（SCp)，其能带通过它 的最高占据分子轨道HOMO-SCn和最低未占据分子轨道LUMO-SCn来确定的N-型半导体层 (SCn)，和在所述P-型半导体层（SCp)和所述N-型半导体层（SCn)之间插入的允许异号的 载荷子重组而采用的发光层（R);所述发光层（R)或者由其能带通过它的最高占据分子轨 道H0M0-R和最低未占据分子轨道LUM0-R来确定的单一材料组成，或者是由主体材料和一 种或更多种客体材料组成的主-客体系组成，该主体材料具有通过它的最高占据分子轨道 Η0Μ0-Η和最低未占据分子轨道LUM0-H确定的能带，该一种或更多种客体材料各自具有通 过各自的最高占据分子轨道H0M0-G和最低未占据分子轨道LUM0-G确定的能带， 0适合于注射第一类型电荷的源电极（S)和适合于注射第二类型电荷的漏电极（D)， 所述源电极⑶和漏电极⑶与所述P-型（SCp)或N-型（SCn)半导体层的相同层接触， 所述半导体层的其他层（SCp ;SCn)与介电层接触（Die)， 其特征在于 〇在所述半导体层（SCn ;SCp)之一和所述发光层（R)之间的界面处的有效的场效应 迁移率值（m2)与在所述半导体层（SCp ;SCn)的其他层和所述介电层（Die)之间的界面处 的有效的场效应迁移率值（ml)之比的范围为0. 05-20 ; 〇在其中P-型半导体层（SCp)与介电层（Die)接触且所述发光层（R)由单一材料组 成的情况下： -H0M0-R和HOMO-SCn的能级之差为0. 2 eV至1 eV， -LUM0-R 和 LUMO-SCn 的能级之差为 0. 2 eV 至 0. 8 eV， -H0M0-R和HOMO-SCp的能级之差为0 eV至0. 5 eV， -LUM0-R和LUMO-SCp的能级之差为-1 eV至0 eV ; 〇在其中N-型半导体层（SCn)与介电层（Die)接触且所述发光层（R)由单一材料组 成的情况下： -H0M0-R和HOMO-SCn的能级之差为0 eV至1 eV， -LUM0-R 和 LUMO-SCn 的能级之差为-0. 5 eV 至 0 eV， -H0M0-R 和 HOMO-SCp 的能级之差为-0. 2 eV 至-0. 8 eV， -LUM0-R 和 LUMO-SCp 的能级之差为-0. 2 eV 至-1 eV。 〇在其中P-型半导体层（SCp)与介电层（Die)接触且所述发光层（R)由主-客体系 组成的情况下： -Η0Μ0-Η和HOMO-SCn的能级之差为0. 2 eV至1 eV， -LUM0-H和LUMO-SCn的能级之差为...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·卡佩利，S·托法宁，G·吉纳拉利，M·穆西尼，
申请(专利权)人：ETC有限责任公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT
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