CN110828692A - 一种电致发光器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电致发光器件及其制作方法。电致发光器件包括基板、有机光伏电池单元(OPV)以及半透明有机发光二极管单元(OLED)；有机光伏电池单元设于基板上；半透明有机发光二极管单元设于有机光伏电池单元上且与有机光伏电池单元串联连接。本发明通过将半透明有机电致发光二极管单元与有机光伏电池单元串联叠层，利用有机光伏电池单元吸收光线的特性实现有机电致发光二极管单元的高对比度，同时将吸收的光转换成电能实现光能的回收利用，有利于提高外接电源的使用时间。

Description

一种电致发光器件及其制作方法
技术领域
本发明涉及电致发光领域，特别涉及一种电致发光器件及其制作方法。
背景技术
目前的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器件为了获得更高的对比度，通常会引入偏振片(polarizer)和四分之一波片来提高对比度。当阳光入射屏幕偏振片的时候变成线性偏振光，通过四分之一波片变成右旋圆偏振光。当光从器件底部反射回来的时候，旋转方向改变，因此无法透过屏幕进入眼睛。与此同时，有源矩阵有机发光二极管自身发射的光也会被偏振片衰减。目前偏振片的透过率大多在45±3％之间，也就是说，有源矩阵有机发光二极管发出的大部分光都白白损失掉了。同时，增加偏振片和四分之一波片也增加了制造成本。
其他的解决方案还有：使用黑色的不反光的电极，比如碳电极，但在消除外界光的同时也不可避免的吸收有源矩阵有机发光二极管发出的光。
因此，亟待提出一种新的电致发光器件及其制作方法，以克服现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的一个主要目的在于提供一种电致发光器件及其制作方法，将半透明有机电致发光二极管单元(OLED)与有机光伏电池单元(OPV)串联叠层，利用有机光伏电池单元吸收光线的特性实现有机电致发光二极管单元的高对比度，同时将吸收的光转换成电能实现光能的回收利用，有利于提高外接电源的使用时间。
本发明提出一种电致发光器件，包括基板、有机光伏电池单元以及半透明有机发光二极管单元；具体地讲，所述有机光伏电池单元设于所述基板上；所述半透明有机发光二极管单元设于所述有机光伏电池单元上且与所述有机光伏电池单元串联连接。
进一步地，所述有机光伏电池单元包括第一电极、第一电极修饰层、有机半导体吸光层、第二电极修饰层以及第二电极；具体地讲，所述第一电极设于所述基板上；所述第一电极修饰层设于所述第一电极上；所述有机半导体吸光层设于所述第一电极修饰层上，用于吸收可见光至红外光；所述第二电极修饰层设于所述有机半导体吸光层上；所述第二电极设于所述第二电极修饰层上。
进一步地，所述有机半导体吸光层包括第一有机半导体吸光层以及第二有机半导体吸光层；所述第一有机半导体吸光层设于所述第一电极上，用于吸收可见光；所述第二有机半导体吸光层设于所述第一有机半导体吸光层上，用于吸收红外光。
进一步地，所述半透明有机发光二极管单元包括第二电极、发光层以及第三电极；所述第二电极设于所述有机光伏电池单元上；所述发光层设于所述第二电极上；所述第三电极设于所述发光层上。
进一步地，所述半透明有机发光二极管单元还包括覆盖层，设于所述第三电极上；其中，所述覆盖层包含光耦合输出材料。
进一步地，所述半透明有机发光二极管单元还包括层叠设置的空穴注入层、空穴传输层、所述发光层、电子传输层以及电子注入层；具体地讲，所述空穴注入层设于所述第二电极上，所述空穴传输层设于所述空穴注入层上，所述发光层设于所述空穴传输层上，所述电子传输层设于所述发光层上，所述电子注入层设于所述电子传输层上。
进一步地，所述半透明有机发光二极管单元还包括层叠设置的空穴注入层、空穴传输层、所述发光层、电子传输层以及电子注入层；具体地讲，所述电子注入层设于所述第二电极上，所述电子传输层设于所述电子注入层上，所述发光层设于所述电子传输层上，所述空穴传输层设于所述发光层上，所述空穴注入层设于所述空穴传输层上。
本发明还提供一种电致发光器件的制作方法，包括步骤：
提供一基板；
在所述基板上制作有机光伏电池单元；以及
在所述有机光伏电池单元上制作半透明有机发光二极管单元，所述半透明有机发光二极管单元与所述有机光伏电池单元串联连接。
进一步地，所述制作有机光伏电池单元包括步骤：
在所述基板上制作图案化的第一电极；
在所述第一电极上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积第一电极修饰层、第一有机半导体吸光层、第二有机半导体吸光层、第二电极修饰层；其中所述第一有机半导体吸光层及所述第二有机半导体吸光层形成有机半导体吸光层，用于吸收可见光至红外光；以及
在所述第二电极修饰层上制作半透明第二电极。
进一步地，所述制作半透明有机发光二极管单元包括步骤：
在所述有机光伏电池单元上制作半透明第二电极；
在所述第二电极上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；或者在所述第二电极上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层；
在所述电子注入层或者所述空穴注入层上通过真空蒸镀沉积半透明第三电极；以及
在所述第三电极上沉积覆盖层。
本发明的有益效果在于：提出一种电致发光器件及其制作方法，通过将半透明有机电致发光二极管单元(OLED)与有机光伏电池单元(OPV)串联叠层，利用有机光伏电池单元吸收光线的特性实现有机电致发光二极管单元的高对比度，同时将吸收的光转换成电能实现光能的回收利用，有利于提高外接电源的使用时间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例中一种电致发光器件的结构示意图；
图2是本发明第一实施例中一种电致发光器件的制作流程图；
图3是图2中所述制作有机光伏电池单元的制作流程图；
图4是图2中所述制作半透明有机发光二极管单元的制作流程图；
图5是本发明第二实施例中一种电致发光器件的结构示意图；
图6是本发明第二实施例中制作半透明有机发光二极管单元的制作流程图。
图中部件标识如下：
1、基板，2、有机光伏电池单元，3、半透明有机发光二极管单元，
21、第一电极，22、第一电极修饰层，23、有机半导体吸光层，
231、第一有机半导体吸光层，232、第二有机半导体吸光层，
24、第二电极修饰层，25、第二电极，31、空穴注入层，
32、空穴传输层，33、发光层，34、电子传输层，
35、电子注入层，36、第三电极，37、覆盖层，
100、电致发光器件。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
请参阅图1所示，本发明第一实施例中提供一种电致发光器件100，包括基板1、有机光伏电池单元2以及半透明有机发光二极管单元3；具体地讲，所述有机光伏电池单元2设于所述基板1上；所述半透明有机发光二极管单元3设于所述有机光伏电池单元2上且与所述有机光伏电池单元2串联连接。
在本实施例中，所述有机光伏电池单元2包括第一电极21、第一电极修饰层22、有机半导体吸光层23、第二电极修饰层24以及第二电极25；具体地讲，所述第一电极21设于所述基板1上；所述第一电极修饰层22设于所述第一电极21上；所述有机半导体吸光层23设于所述第一电极修饰层22上，用于吸收可见光至红外光，通过吸收光线实现所述有机电致发光二极管单元的高对比度，同时将吸收的光转换成电能实现光能的回收利用，有利于提高外接电源的使用时间；所述第二电极修饰层24设于所述有机半导体吸光层23上；所述第二电极25设于所述第二电极修饰层24上。
在本实施例中，所述有机半导体吸光层23包括第一有机半导体吸光层231以及第二有机半导体吸光层232；所述第一有机半导体吸光层231设于所述第一电极21上，用于吸收可见光；所述第二有机半导体吸光层232设于所述第一有机半导体吸光层231上，用于吸收红外光。
在本实施例中，所述半透明有机发光二极管单元3包括所述第二电极25、发光层33以及第三电极36；所述第二电极25设于所述有机光伏电池单元2上，所述第二电极25为所述有机光伏电池单元2和所述半透明有机发光二极管单元3共用的电极；所述发光层33设于所述第二电极25上；所述第三电极36设于所述发光层33上，优选所述第三电极36的厚度为10nm-200nm。其中所述第二电极25和所述第三电极36的材质为半透明，便于透过光线。
在本实施例中，所述半透明有机发光二极管单元3还包括层叠设置的空穴注入层31、空穴传输层32、所述发光层33、电子传输层34以及电子注入层35，其中所述空穴注入层31设于所述第二电极25上，或者所述电子注入层35设于所述第二电极25上；具体地讲，一种方式为所述空穴注入层31设于所述第二电极25上，所述空穴传输层32设于所述空穴注入层31上，所述发光层33设于所述空穴传输层32上，所述电子传输层34设于所述发光层33上，所述电子注入层35设于所述电子传输层34上，此时所述第三电极36设于所述电子注入层35上；一种方式为所述电子注入层35设于所述第二电极25上，所述电子传输层34设于所述电子注入层35上，所述发光层33设于所述电子传输层34上，所述空穴传输层32设于所述发光层33上，所述空穴注入层31设于所述空穴传输层32上，此时所述第三电极36设于所述空穴注入层31上。也就是所述半透明有机发光二极管单元3包括正置或倒置两种设置方式。
在本实施例中，所述半透明有机发光二极管单元3还包括覆盖层37，设于所述第三电极36上；其中，所述覆盖层37包含光耦合输出材料，起到封装作用，优选所述覆盖层37的厚度为20nm-200nm。
请参阅图2所示，本发明还提供一种电致发光器件100的制作方法，包括步骤：
S1、提供一基板1；
S2、在所述基板1上制作有机光伏电池单元2；以及
S3、在所述有机光伏电池单元2上制作半透明有机发光二极管单元3，所述半透明有机发光二极管单元3与所述有机光伏电池单元2串联连接。
请参阅图3所示，在本实施例中，所述制作有机光伏电池单元2包括步骤：
S21、在所述基板1上制作图案化的第一电极21；
S22、在所述第一电极21上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积第一电极修饰层22、第一有机半导体吸光层231、第二有机半导体吸光层232、第二电极修饰层24；其中所述第一有机半导体吸光层231及所述第二有机半导体吸光层232形成有机半导体吸光层23；以及
S23、在所述第二电极修饰层24上制作半透明第二电极25。
其中所述第一有机半导体吸光层231用于吸收可见光；所述第二有机半导体吸光层232用于吸收红外光；因此所述有机半导体吸光层23用于吸收可见光至红外光，通过吸收光线实现所述有机电致发光二极管单元的高对比度，同时将吸收的光转换成电能实现光能的回收利用，有利于提高外接电源的使用时间。
请参阅图4所示，在本实施例中，所述制作半透明有机发光二极管单元3包括步骤：
S31、在所述有机光伏电池单元2上制作半透明第二电极25；
S32、在所述第二电极25上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积空穴注入层31、空穴传输层32、发光层33、电子传输层34、电子注入层35；
S33、在所述电子注入层35上通过真空蒸镀沉积半透明第三电极36，优选所述第三电极36的厚度为10nm-200nm；以及
S34、在所述第三电极36上沉积覆盖层37；其中，所述覆盖层37包含光耦合输出材料，起到封装作用，优选所述覆盖层37的厚度为20nm-200nm。
实施例2
请参阅图5所示，在第二实施例中包括第一实施例中大部分的技术特征，其区别在于，第二实施例中的所述电子注入层35设于所述第二电极25上，而不是在第一实施例中所述空穴注入层31设于所述第二电极25上。也就是所述半透明有机发光二极管单元3包括正置或倒置两种设置方式。
在第二实施例中，所述半透明有机发光二极管单元3的所述电子注入层35设于所述第二电极25上，所述电子注入层35设于所述第二电极25上，所述电子传输层34设于所述电子注入层35上，所述发光层33设于所述电子传输层34上，所述空穴传输层32设于所述发光层33上，所述空穴注入层31设于所述空穴传输层32上，此时所述第三电极36设于所述空穴注入层31上。
在第二实施例中，所述电致发光器件100的制作方法与第一实施例中的步骤相同，具体参考图2所示内容。
在第二实施例中，所述制作有机光伏电池单元2的步骤与第一实施例中的步骤相同，具体参考图3所示内容。
请参阅图6所示，在第二实施例中，所述制作半透明有机发光二极管单元3包括步骤：
S310、在所述有机光伏电池单元2上制作半透明第二电极25；
S320、在所述第二电极25上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积电子注入层35、电子传输层34、发光层33、空穴传输层32、空穴注入层31；
S330、在所述空穴注入层31上通过真空蒸镀沉积半透明第三电极36，优选所述第三电极36的厚度为10nm-200nm；以及
S340、在所述第三电极36上沉积覆盖层37；其中，所述覆盖层37包含光耦合输出材料，起到封装作用，优选所述覆盖层37的厚度为20nm-200nm。
本发明的有益效果在于：提出一种电致发光器件及其制作方法，通过将半透明有机电致发光二极管单元(OLED)与有机光伏电池单元(OPV)串联叠层，利用有机光伏电池单元吸收光线的特性实现有机电致发光二极管单元的高对比度，同时将吸收的光转换成电能实现光能的回收利用，有利于提高外接电源的使用时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电致发光器件，其特征在于，包括：
基板；
有机光伏电池单元，设于所述基板上；以及
半透明有机发光二极管单元，设于所述有机光伏电池单元上且与所述有机光伏电池单元串联连接。
2.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述有机光伏电池单元包括：
第一电极，设于所述基板上；
第一电极修饰层，设于所述第一电极上；
有机半导体吸光层，设于所述第一电极修饰层上，用于吸收可见光至红外光；
第二电极修饰层，设于所述有机半导体吸光层上；以及
第二电极，设于所述第二电极修饰层上。
3.根据权利要求2所述的电致发光器件，其特征在于，所述有机半导体吸光层包括：
第一有机半导体吸光层，设于所述第一电极上，用于吸收可见光；以及
第二有机半导体吸光层，设于所述第一有机半导体吸光层上，用于吸收红外光。
4.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述半透明有机发光二极管单元包括：
第二电极，设于所述有机光伏电池单元上；
发光层，设于所述第二电极上；以及
第三电极，设于所述发光层上。
5.根据权利要求4所述的电致发光器件，其特征在于，所述半透明有机发光二极管单元还包括：
覆盖层，设于所述第三电极上。
6.根据权利要求4或5所述的电致发光器件，其特征在于，所述半透明有机发光二极管单元还包括：
空穴注入层，设于所述第二电极上；
空穴传输层，设于所述空穴注入层上；
所述发光层设于所述空穴传输层上；
电子传输层，设于所述发光层上；以及
电子注入层，设于所述电子传输层上。
7.根据权利要求4或5所述的电致发光器件，其特征在于，所述半透明有机发光二极管单元还包括：
电子注入层，设于所述第二电极上；
电子传输层，设于所述电子注入层上；
所述发光层设于所述电子传输层上；
空穴传输层，设于所述发光层上；以及
空穴注入层，设于所述空穴传输层上。
8.一种电致发光器件的制作方法，其特征在于，包括步骤：
提供一基板；
在所述基板上制作有机光伏电池单元；以及
在所述有机光伏电池单元上制作半透明有机发光二极管单元，所述半透明有机发光二极管单元与所述有机光伏电池单元串联连接。
9.根据权利要求8所述的电致发光器件的制作方法，其特征在于，所述制作有机光伏电池单元包括步骤：
在所述基板上制作图案化的第一电极；
在所述第一电极上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积第一电极修饰层、第一有机半导体吸光层、第二有机半导体吸光层、第二电极修饰层；其中所述第一有机半导体吸光层及所述第二有机半导体吸光层形成有机半导体吸光层，用于吸收可见光至红外光；以及
在所述第二电极修饰层上制作半透明第二电极。
10.根据权利要求8所述的电致发光器件的制作方法，其特征在于，所述制作半透明有机发光二极管单元包括步骤：
在所述有机光伏电池单元上制作半透明第二电极；
在所述第二电极上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；或者在所述第二电极上通过真空蒸镀、旋涂或喷墨打印的方式依次沉积电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层；
在所述电子注入层或者所述空穴注入层上通过真空蒸镀沉积半透明第三电极；以及
在所述第三电极上沉积覆盖层。
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