一种发光晶体管及一种发光显示装置制造方法
【专利摘要】本发明所述的发光晶体管及发光显示装置，其至少包括基底、漏电极、源电极、半导体层、栅极绝缘层和与栅极绝缘层相连的栅极层，栅极绝缘层中包括可极化并且可发光的材料，优选为发光离子型配合物。该晶体管通过栅极与源极之间的电压，在栅极绝缘层与半导体层界面处感应出载流子，在源/漏电极层中的漏极和源极之间产生导电沟道的同时，形成通过栅极绝缘层的电流并使栅极绝缘层发光。该发光晶体管改变了传统发光晶体管工作电压高、结构复杂或者只有线发光的缺点，通过栅绝缘层发光实现了晶体管的低工作电压和面发光。
【专利说明】一种发光晶体管及一种发光显不装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光显示领域，具体涉及一种发光晶体管及一种发光显示装置。
【背景技术】
[0002]场效应晶体管(Field Effect Transistor，简称FET)是电子产品中的重要器件之一，其原理在于利用强电场在半导体表面诱导电荷形成导电沟道，通过控制电场强度的大小实现对电流大小的控制。发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)是一种能发光的半导体电子元件，在显示器和照明领域都有着广泛应用。FET和LED常被结合在一起，利用FET来调整控制LED。将FET与LED结合到一个器件中，即将具有发光特性的材料直接加入到FET的半导体中或作为半导体层，利用FET中的栅极电压来控制电流，进而控制发光，就形成了发光晶体管(Light Emitting Transistor,简称 LET)。
[0003]LET结合了 FET的开关性能与LED的发光性能，可以直接驱动器件发光，简化了器件结构，提高了集成度，降低了制作成本。而且LET具有非常广泛的应用前景，其可以应用于大面积的柔性显示中，还在集成电路的信号处理方面有潜在应用，因此成为了新的研究执占。
[0004]现有的LET的发光原理如图1 (a)和图1 (b)所示。如图1 (a)所示，LET包括栅极
10、绝缘层20、半导体层30和源极40、漏极50。其发光原理为:在栅极电压和源极、漏极的作用下，半导体层与绝缘层相接的界面处会出现带正电的空穴和带负电的电子，在半导体层靠中间的区域空穴与电子复合释放能量发光。
[0005]从图1(b)可以看出，其发光区域为线状区域，即电子和空穴复合的区域垂直于基底的一个界面，看起来就是平面上有一条窄线发光，因此现有的OLET的发光面积小，亮度低，不能满足大多数的应用场合。
[0006]而针对上述线发光的特点，要增加其亮度就要求LET的发光电压很高，如AlineHepp在《Light-emitting field-effect transistor:simple model and underlyingfunctional mechanisms)) (SPIE5217, Organic Field Effect Transistors II, 2003, 101)中提出的LET，利用Si/Si02为基底，发光亮度可达45Cd/m2，发光电压却需要达到50V以上。虽然，也有提出新的结构的LET具有较低发光电压的情况，如A.G.Rinzler在《Low-Voltage, Low-Power, Organic Light-Emitting Transistors for Active MatrixDisplays)) (Science, 2011，332，570.)中提出的一种垂直结构的发光晶体管，工作电压降低到5V，但是结构比较复杂，制备步骤较多，工艺繁琐。
【发明内容】
[0007]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有发光晶体管工作电压高、为线发光、结构复杂等，从而提出一种低工作电压、面发光、栅源电压与漏源电压分别控制发光亮度的发光晶体管及一种发光显示装置。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:[0009]本发明提供一种发光晶体管，包括基底及设置于所述基底上的发光单元；
[0010]所述发光单元包括栅极、栅极绝缘层、半导体层和源/漏电极，所述栅极绝缘层为可极化并且可发光的绝缘层。
[0011]上述的发光晶体管中，所述栅极绝缘层中包含离子型配合物。
[0012]上述的发光晶体管中，所述离子型配合物采用离子型钌Ru(II)配合物、离子型锇Os(II)配合物和离子型铱Ir(III)配合物及其他离子型配合物中的任一种。
[0013]上述的发光晶体管中，所述离子型配合物，掺杂有离子液体，所述离子型配合物采用离子型钌Ru (II)配合物、离子型锇Os (II)配合物、离子型铱Ir(III)配合物及其他离子型发光配合物中的任一种。
[0014]上述的发光晶体管中，所述离子型钌Ru(II)配合物的化学式为[Ru(bpy)3](PF6)2，其结构式为:
[0015]
【权利要求】
1.一种发光晶体管，包括基底及设置于所述基底上的发光单元；其特征在于: 所述发光单元包括栅极、栅极绝缘层、半导体层和源/漏电极，所述栅极绝缘层为可极化并且可发光的绝缘层。
2.根据权利要求1所述的发光晶体管，其特征在于: 所述栅极绝缘层中包含离子型配合物。
3.根据权利要求2所述的发光晶体管，其特征在于: 所述离子型配合物采用离子型钌Ru(II)配合物、离子型锇Os(II)配合物和离子型铱Ir(III)配合物及其他离子型配合物中的任一种。
4.根据权利要求2所述的发光晶体管，其特征在于: 所述离子型配合物，掺杂有离子液体，所述离子型配合物采用离子型钌Ru(II)配合物、离子型锇Os(II)配合物、离子型铱Ir(III)配合物及其他离子型发光配合物中的任一种。
5.根据权利要求3或4所述的发光晶体管，其特征在于: 所述离子型钌Ru(II)配合物的化学式为[Ru(bpy)3] (PF6)2，其结构式为:
6.根据权利要求1所述的发光晶体管，其特征在于: 所述半导体层为无机半导体材料层或有机半导体材料层； 所述无机半导体材料包括元素半导体和化合物半导体； 所述有机半导体材料包括P型半导体和N型半导体。
7.根据权利要求1所述的发光晶体管，其特征在于: 所述发光单元包括沿垂直于所述基底方向依次设置的栅极、栅极绝缘层、源/漏电极和半导体层。
8.根据权利要求1所述的发光晶体管，其特征在于: 所述发光单元包括沿垂直于所述基底方向依次设置的栅极、栅极绝缘层、半导体层和源/漏电极。
9.根据权利要求1所述的发光晶体管，其特征在于: 所述发光单元包括沿垂直于所述基底方向依次设置的源/漏电极、半导体层、栅极绝缘层和栅极。
10.根据权利要求1所述的发光晶体管，其特征在于: 所述发光单元包括沿垂直于所述基底方向依次设置的半导体层、源/漏电极、栅极绝缘层和栅极。
11.一种发光显示装置，其特征在于，包括以矩阵图案设置的多个发光部，所述发光部包括权利要求1-10任一所述的发光晶体管。
【文档编号】H01L33/42GK103887393SQ201410081143
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】董桂芳, 李晶, 刘晓惠, 段炼, 邱勇 申请人:清华大学, 北京维信诺科技有限公司