TW201442560A - 有機發光器件及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種有機發光器件及其製備方法，將光伏單元集成到有機發光器件中，當光伏單元集成於OLED單元的上方時，光伏單元為具有透明性質的太陽能面板，當光伏單元集成於OLED單元的下方時，光伏單元為砷化鎵太陽能面板；本發明通過使用集成的方法，將光伏單元集成到有機發光器件中，能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏單元中，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
Description
本發明涉及有機光電的製造技術領域，尤其涉及一種有機發光器件及其製備方法。
在有機光電研究領域中，關於有機發光二極體和有機太陽能電池的研究是兩大熱點，下面分別介紹這兩種技術：
有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，簡稱OLED），又稱為有機電致發光顯示（Organic Electroluminesence Display，簡稱OLED）。自1987年Kodak公司的C.W.Tang利用小分子有機化合物Alq3作為發光材料研製出了低驅動電壓的有機電致發光器件以來，有機電致發光以其低驅動電壓，高發光亮度，主動發光，易實現單色和彩色平板顯示，製作工藝簡單、全固體化、高亮度、低功耗等優勢顯示出強大的生命力。有機發光二極體一般常用結構中包括：襯底、氧化銦錫（Indium Tin Oxide，簡稱ITO）陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、陰極，其工作原理是，空穴和電子分別從陽極和陰極注入，經過空穴傳輸層和電子傳輸層，空穴和電子在發光層複合形成激子，激子退激發光。
有機太陽能電池是核心部分，由有機材料構成的太陽能電池。第一個有機光電轉化器件是由Kearns和Calvin在1958年製備的，其主要材料為鎂酞菁（MgPc）染料，染料層夾在兩個功函數不同的澱積之間。1986年發現有四羧基苝的一種衍生物和銅酞菁（CuPc）組成的雙層膜異質結太陽能電池，其效率能達到1%，雙層膜異質結太陽能電池結構包括：給體和受體的有機半導體材料，給體材料吸收光子之後產生空穴—電子對，電子注入到作為受體的有機半導體材料後，空穴和電子得到分離，從電極輸出形成光電流。現在異質結太陽能電池仍是研究的熱點之一。後來人們又提出了結太陽能電池（bulkhetero — junction），即將受體材料和給體材料混合，通過共蒸或旋塗的辦法形成一層薄膜，這樣在任何位置形成的激子很容易到達給體和受體的介面，從而提高了電荷分離的效率。
現有技術中，通常採用堆疊或者層疊的形式將有機太陽能電池與有機電致發光二極體整合在一起，能夠實現光能—電能轉換並存儲，同時使得有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果。然而，簡單使用堆疊或者層疊的方式進行整合，會使得器件的體積增大，不利於大規模的使用，且不利於集成度的提高，還會增加器件的重量，從而影響器件的壽命。
中國專利（公開號：CN101739909A）公開了一種有機光電轉換、照明和顯示系統，包括有機太陽能電池層、有機發光二極體層和蓄電電池系統，有機太陽能電池層與有機發光二極體層相互疊加並經上、下玻璃基片封裝構成發光顯示幕，該發光顯示幕並與蓄電電池系統相並聯構成有機光電轉換、照明和顯示系統。
上述發明雖然繼承了有機發光二極體具有亮度、低驅動電壓、超薄、全固化等特點，同時具備有機太陽能電池光電轉換功能，但是上述發明並未能克服由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題，同時也未能克服由於採用堆疊或者層疊的方式，導致增加器件的重量，影響器件壽命的問題。
中國專利（公開號：CN102542926A）公開了一種有機光伏電致發光聯用的顯示器件及其製備方法，該器件包括設置在同一塊玻璃基板的兩側的有機光伏器件和有機電致發光器件，有機光伏器件的金屬陰極與有機電致發光器件的ITO導電層相連，有機光伏器件的陽極ITO導電層與有機電致發光器件的陽極ITO導電層相連。
上述發明雖然採用有機光伏器件作為直流電源，能夠給發光器件提供直流電壓驅動，有機光伏器件產生的開路電壓較小，上述發明中採用多個小塊器件，形成串聯電池的結構以滿足發光器件所需的驅動電壓，但是上述發明並未能克服由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題，同時也未能克服由於採用堆疊或者層疊的方式，導致增加器件的重量，影響器件壽命的問題。
針對上述存在的問題，本發明提供一種有機發光器件及其製備方法，以克服現有技術中由於採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題，同時也克服由於採用堆疊或者層疊的方式，導致增加器件的重量，影響器件壽命的問題。
為了實現上述目的，本發明採取的技術方案為：一種製備有機發光器件的方法，所述有機發光器件包括OLED（Organic Light Emitting Diode，有機電致發光二極體）單元，其中，所述方法包括：將多個光伏單元集成至所述有機發光器件中的所述OLED單元的上方或者下方。
優選的，該製備有機發光器件的方法，其中，當所述光伏單元集成至所述OLED單元的上方時，所述光伏單元為具有透明性質的太陽能面板。
優選的，該製備有機發光器件的方法，其中，當所述光伏單元集成至所述OLED單元的下方時，所述光伏單元為砷化鎵太陽能面板。
優選的，該製備有機發光器件的方法，其中，所述OLED單元包括第一電極層、OLED層、第二電極層；所述OLED層覆蓋於所述第二電極的上表面，所述第一電極層覆蓋於所述OLED層的上表面。
優選的，該製備有機發光器件的方法，其中，所述第一電極層為氧化銦錫（Indium Tin Oxide，簡稱ITO）陽極層，所述第二電極層為金屬陰極層。
一種有機發光器件，所述有機發光器件包括OLED單元，其中，還包括多個光伏單元；所述光伏單元位於所述OLED單元的上方或者下方。
優選的，該有機發光器件，其中，當所述光伏單元位於所述OLED單元的上方時，所述光伏單元為具有透明性質的太陽能面板。
優選的，該有機發光器件，其中，當所述光伏單元位於所述OLED單元的下方時，所述光伏單元為砷化鎵太陽能面板。
優選的，該有機發光器件，其中，所述有機發光器件還包括一保護層；所述保護層位於所述OLED單元的上方。
優選的，該有機發光器件，其中，所述光伏單元集成於所述保護層的下表面或者所述OLED單元的上表面或者所述OLED單元的下表面。
優選的，該有機發光器件，其中，所述有機發光器件還包括一濾光層；所述濾光層位於所述保護層與所述OLED單元中間，且所述光伏單元集成於所述濾光層的上表面或者下表面。
優選的，該有機發光器件，其中，所述濾光層為濾色鏡。
優選的，該有機發光器件，其中，所述有機發光器件還包括一TFT（Thin Film Transister，薄膜場效應電晶體）層；所述TFT層位於所述OLED單元的下方，且所述光伏單元集成於所述TFT層的上表面。
優選的，該有機發光器件，其中，還包括一襯底，所述TFT層位於所述襯底的上方。
優選的，該有機發光器件，其中，所述襯底為玻璃基板或者塑膠基板。
優選的，該有機發光器件，其中，所述OLED單元包括第一電極層、OLED層、第二電極層；所述OLED層覆蓋於所述第二電極的上表面，所述第一電極層覆蓋於所述OLED層的上表面。
優選的，該有機發光器件，其中，所述第一電極層為氧化銦錫陽極層，所述第二電極層為金屬陰極層。
上述發明具有如下優點或者有益效果：本發明通過使用集成的方法，將光伏單元集成到有機發光器件中，不僅克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,而且能夠實現光能—電能的轉換並存儲，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
101．．．保護層
102．．．ITO陽極層
103．．．OLED層
104．．．金屬陰極層
105．．．TFT層
106．．．襯底
107．．．光伏單元
108．．．濾光層
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特徵、外形和優點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。並未可以按照比例繪製附圖，重點在於示出本發明的主旨。
第一圖是本發明實施例一提供的將光伏單元集成到保護層下表面的結構示意圖；第二圖是本發明實施例二提供的將光伏單元集成到濾光層上表面的結構示意圖；第三圖是本發明實施例三提供的將光伏單元集成到濾光層下表面的結構示意圖；第四圖是本發明實施例四提供的將光伏單元集成到OLED單元上表面的結構示意圖；第五圖是本發明實施例五提供的將光伏單元集成到OLED單元下表面的結構示意圖；第六圖是本發明實施例六提供的將光伏器件集成到TFT層上表面的結構示意圖。
下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的說明，但是不作為本發明的限定。
實施例一：第一圖是本發明實施例一提供的將光伏單元集成至保護層下表面的結構示意圖；如第一圖所示，有機發光器件例如AMOLED（Active Matrix Organic Light Emitting Diode，有源矩陣有機電致發光二極體）包括：保護層101、ITO陽極層102、OLED層103、金屬陰極層104、TFT層105和襯底106，本發明實施例1將多個光伏單元107集成到保護層101的下表面，其中，光伏單元107為具有透明性質的太陽能面板，以得到高效的轉換率，ITO陽極層102、OLED層103和金屬陰極層104構成OLED單元，襯底106優選為硬質襯底，如玻璃基板或者塑膠基板等，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
實施例二：第二圖是本發明實施例二提供的將光伏單元集成到濾光層上表面的結構示意圖；如第二圖所示，有機發光器件例如AMOLED包括：保護層101、濾光層108、ITO陽極層102、OLED層103、金屬陰極層104、TFT層105和襯底106，本發明實施例2將多個光伏單元107集成到濾光層108的上表面，其中，光伏單元107為具有透明性質的太陽能面板，以得到高效的轉換率，濾光層108為濾色鏡，ITO陽極層102、OLED層103和金屬陰極層104構成OLED單元，襯底106優選為硬質襯底，如玻璃基板、塑膠基板等，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
實施例三：第三圖是本發明實施例三提供的將光伏單元集成到濾光層下表面的結構示意圖；如第三圖所示，有機發光器件例如AMOLED包括：保護層101、濾光層108、ITO陽極層102、OLED層103、金屬陰極層104、TFT層105和襯底106，本發明實施例3將多個光伏單元107集成到濾光層108的下表面，其中，光伏單元107為具有透明性質的太陽能面板，以得到高效的轉換率，濾光層108為濾色鏡，ITO陽極層102、OLED層103和金屬陰極層104構成OLED單元，襯底106優選為硬質襯底，如玻璃基板、塑膠基板等，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
實施例四：第四圖是本發明實施例四提供的將光伏單元集成到OLED單元上表面的結構示意圖；如第四圖所示，有機發光器件例如AMOLED包括：保護層101、濾光層108、ITO陽極層102、OLED層103、金屬陰極層104、TFT層105和襯底106，本發明實施例4中將多個光伏單元107集成到OLED單元的上表面，即ITO陽極層102的上表面，其中，光伏單元107為具有透明性質的太陽能面板，以得到高效的轉換率，濾光層108為濾色鏡，ITO陽極層102、OLED層103和金屬陰極層104構成OLED單元，襯底106優選為硬質襯底，如玻璃基板、塑膠基板等，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
另外，本發明實施例四中AMOLED亦可不包括濾光層108，將多個光伏單元107集成到ITO陽極層102的上表面，且光伏單元107為具有透明性質的太陽能面板，以得到高效的轉換率，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
實施例五：第五圖是本發明實施例五提供的將光伏單元集成到OLED單元的下表面的結構示意圖；如第五圖所示，有機發光器件例如AMOLED包括：保護層101、濾光層108、ITO陽極層102、OLED層103、金屬陰極層104、TFT層105和襯底106，本發明實施例5中將多個光伏單元107集成到OLED單元的下表面，即金屬陰極層104的下表面，其中，光伏單元107為砷化鎵太陽能面板，以得到高效轉換率，濾光層108為濾色鏡，ITO陽極層102、OLED層103和金屬陰極層104構成OLED單元，襯底106優選為硬質襯底，如玻璃基板、塑膠基板等，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
另外，本發明實施例五中AMOLED亦可不包括濾光層108，將多個光伏單元107集成到金屬陰極層104的下表面，且光伏單元107為砷化鎵太陽能面板，以得到高效轉換率，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
實施例六：第六圖是本發明實施例六提供的將光伏單元集成到TFT層上表面的結構示意圖；如第六圖所示，有機發光器件例如AMOLED包括：保護層101、濾光層108、ITO陽極層102、OLED層103、金屬陰極層104、TFT層105和襯底106，本發明實施例6中將多個光伏單元107集成到TFT層105的上表面，其中，光伏單元107為砷化鎵太陽能面板，以得到高效轉換率，濾光層108為濾色鏡，ITO陽極層102、OLED層103和金屬陰極層104構成OLED單元，襯底106優選為硬質襯底，如玻璃基板、塑膠基板等，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
另外，本發明實施例六中AMOLED亦可不包括濾光層108，將多個光伏單元107集成到TFT層105的上表面，且光伏單元107為砷化鎵太陽能面板，以得到高效轉換率，從而克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,並且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏器件，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
綜上所述，本發明通過使用集成的方法，將有機光伏單元集成到有機發光器件中，不僅克服了由於現有技術中採用堆疊或者層疊的方式，導致器件的體積大，降低集成度的問題,而且能夠實現光能—電能的轉換並存儲於光伏單元，使有機電致發光二極體無需外設供電電源，就能夠實現器件的自供電，實現環保節能的效果，同時減小了器件的體積，減輕了器件的重量,從增大了集成度。
本領域技術人員應該理解，本領域技術人員結合現有技術以及上述實施例可以實現所述變化例，在此不予贅述。這樣的變化例並不影響本發明的實質內容，在此不予贅述。
以上對本發明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這並不影響本發明的實質內容。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。
101．．．保護層
102．．．ITO陽極層
103．．．OLED層
104．．．金屬陰極層
105．．．TFT層
106．．．襯底
107．．．光伏單元
Claims (14)
- 一種製備有機發光器件的方法，所述方法包括：提供有機發光器件包括OLED單元；將多個光伏單元集成至所述有機發光器件中的所述OLED單元的上方或者下方。
- 如申請專利範圍第1項之製備有機發光器件的方法，其特徵在於，當所述光伏單元集成至所述OLED單元的上方時，所述光伏單元為具有透明性質的太陽能面板。
- 如申請專利範圍第1項之製備有機發光器件的方法，其特徵在於，當所述光伏單元集成至所述OLED單元的下方時，所述光伏單元為砷化鎵太陽能面板。
- 如申請專利範圍第1項~第3項中任意一項之製備有機發光器件的方法，其特徵在於，所述OLED單元包括第一電極層、OLED層、第二電極層；所述OLED層覆蓋於所述第二電極的上表面，所述第一電極層覆蓋於所述OLED層的上表面。
- 如申請專利範圍第4項之製備有機發光器件的方法，其特徵在於，所述第一電極層為氧化銦錫陽極層，所述第二電極層為金屬陰極層。
- 一種有機發光器件，所述有機發光器件包括OLED單元，其特徵在於，還包括多個光伏單元；所述光伏單元位於所述OLED單元的上方或者下方。
- 如申請專利範圍第6項之有機發光器件，其特徵在於，當所述光伏單元位於所述OLED單元的上方時，所述光伏單元為具有透明性質的太陽能面板。
- 如申請專利範圍第6項之有機發光器件，其特徵在於，當所述光伏單元位於所述OLED單元的下方時，所述光伏單元為砷化鎵太陽能面板。
- 如申請專利範圍第6項之有機發光器件，其特徵在於，所述有機發光器件還包括一保護層；所述保護層位於所述OLED單元的上方。
- 如申請專利範圍第9項之有機發光器件，其特徵在於，所述光伏單元集成於所述保護層的下表面或者所述OLED單元的上表面或者所述OLED單元的下表面。
- 如申請專利範圍第9項之有機發光器件，其特徵在於，所述有機發光器件還包括一濾光層；所述濾光層位於所述保護層與所述OLED單元中間，且所述光伏單元集成於所述濾光層的上表面或者下表面。
- 如申請專利範圍第11項之有機發光器件，其特徵在於，所述濾光層為濾色鏡。
- 如申請專利範圍第6項之有機發光器件，其特徵在於，所述有機發光器件還包括一TFT層；所述TFT層位於所述OLED單元的下方，且所述光伏單元集成於所述TFT層的上表面。
- 如申請專利範圍第13項之有機發光器件，其特徵在於，還包括一襯底，所述TFT層位於所述襯底的上方。
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