具有光伏性能的高亮度綠色有機電致發光器件的製作方法
2023-06-10 03:15:06
專利名稱：具有光伏性能的高亮度綠色有機電致發光器件的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電致發光技術領域，涉及有機電致發光和光伏器的新型光電子器件，具體地說是一種具有光伏性能高亮度綠色有機電致發光器件。本實用新型所用材料是正在被廣泛應用著的有機小分子EL材料，將材料置於正電極和負電極之間，有機小分子電致發光材料在兩個電極之間組合方式不同獲得的OEL波長不同，效率也不同，在光照射下的光伏效應即光電轉換特性也不同。
背景技術：
目前有機電致發光(EL)技術有了廣泛的研究和應用，在這些應用研究中利用電致發光材料的研究成果製備出了一些有機電致發光(EL)器件。這些有機電致發光(EL)器件都是由兩個有機層加上電極構成的雙層器件。至今還未看到在原來的雙層器件的有機層間夾入一薄層的兩有機物混合層的有機EL和光伏雙功能器件的研究，更未發現隨有機層組合方式變化的有機EL光譜的變化和光伏特性變化的器件。以往都是對有機發光材料的EL特性和光伏特性分別進行了研究，對有機雙層膜的光伏效應也有很多研究和一些報導。在目前有機EL器件的研究開發當中，對有機層膜的光伏效應有一些研究進展。但這些研究進展所給出的往往都是對有機電致發光材料及用其製備的器件的EL特性研究或者光伏特性研究，直白地講都是對材料和器件的EL特性和光伏特性分別進行研究。儘管已經掌握了具有電致發光特性的光伏器件技術，但高亮度的電致發光器件的光伏特性還未見報導，也就是說，現在所用器件的EL特性已被廣範研究，但其光伏特性研究被忽略了。
發明內容
本實用新型利用高效EL器件的光伏特性，使EL器件在工作間隙時可與其它存儲電能裝置連接從而可以把光能轉換為電能而存儲起來，節約一部分EL器件工作時所需的電能，目的是提供一種具有光伏性能高亮度綠色有機電致發光器件。通過它的光伏特性變化的內在聯繫，以期在獲得高性能有機EL的同時獲得好的光伏性能，從而使將來的OEL顯示器電驅動過程中節約能源成為可能。
本實用新型所用材料是正在被廣泛應用著的有機小分子EL材料，將這種小分子有機電致發光材料，置於正電極和負電極之間。有機小分子電致發光材料在兩個電極之間組合方式不同獲得的OEL波長不同，效率也不同，在光照射下的光伏效應即光電轉換特性也不同。
本實用新型是一類光電子器件，這種器件正電極是透明的ITO玻璃，負極是Mg:Ag合金。本實用新型用作有機EL器件時，靠近正電極ITO一層的是一種二胺衍生物，用NPB表示，靠近Mg:Ag金屬合金電極的是Alq3層，Alq3為喹啉鋁，Alq3中摻有一定量的綠色螢光染料二甲基喹丫啶，用DMQA表示。
本實用新型的結構為ITO/NPB/Alq3:DMQA/Alq3/Mg:Ag，其中ITO為正電極，NPB為二胺衍生物層，是一種有機電致發光材料，Alq3:DMQA為有機材料的混合層，Alq3為過度層，Mg:Ag為負電極。本實用新型在直流電驅動下，以ITO和合金Mg:Ag分別為正極和負極的器件可以從ITO一側產生不同發射波長和效率的螢光發射。這種器件從ITO玻璃一側照射以365nm為中心波長的紫外(UV)光(4mw/cm2)，會產生電壓為1伏左右的開路電壓和電流密度為8uA/cm2的短路電流，也就是說此時器件表現出光電轉換特性；同時在優化器件結構的情況下最大亮度為12000cd/m2。
本實用新型主要提供了一類具有高效的有機電致發光器件，這種有機電致發光器件的特徵是具有光伏效應。本實用新型的結構為ITO/NPB/Alq3:DMQA/Alq3/Mg:Ag，NPB、Alq3:DMQA、Alq3有機薄膜層和金屬合金電極Mg:Ag均是採用熱蒸發法形成，其中摻雜和Mg:Ag採用共蒸發方法。當摻有1％DMQA時，器件從ITO玻璃一側照射以365nm為中心波長的紫外(uv)光(4mw/cm2)，會產生電壓為1.1伏左右的開路電壓和電流密度9.6uA/cm2的短路電流，這與沒摻DMQA相比，其EL亮度提高一倍，此器件最大亮度為12000cd/m2，但光伏性能幾乎不變。當DMQA的含量達7％時，其EL亮度顯著降低，最大亮度僅110cd/m2，但光伏性能幾乎不變。當DMQA的含量達100％時，此時器件既無EL特性又無光伏特性。
本實用新型是利用有機電致發光器件的光伏特性，通過不同組合獲得不同性能的器件。器件的正極是ITO透明電極，負極是Mg:Ag合金，負極也可以是其它具有低功函數的合金金屬電極，如Li:A1合金，Mg:A1合金等，器件結構也可以表示為ITO/NPB/Alq3:DMQA/Alq3/陰極。由於摻雜的DMQA的量不同可顯著影響器件EL性能，但對器件的光伏性能影響不大。
圖1是本實用新型的結構示意圖，也是說明書摘要附圖。圖中1為透明的ITO正電極，2為NPB是一種有機電致發光材料層，3為Alq3:DMQA是有機材料的混合層，4為Alq3是過度層，5為Mg:Ag合金是負電極。
具體實施方式
下面用實施例描述具體實施方式
。
實施例1器件結構為ITO/NPB/Alq3:1％DMQA/Alq3/Mg:Ag。NPB、Alq3:DMQA、Alq3有機薄膜層和金屬合金電極Mg:Ag均是採用熱蒸發法形成，其中摻雜和Mg:Ag採用共蒸發方法。以365nm為中心波長的紫外(UV)光(4mw/cm2)，會產生電壓為1.1伏左右的開路電壓和電流密度9.6uA/cm2，器件的最大EL亮度為12000cd/m2。
實施例2器件結構為ITO/NPB/Alq3:7％DMQA/Alq3/Mg:Ag。NPB、Alq3:DMQA、Alq3有機薄膜層和金屬合金電極Mg:Ag均是採用熱蒸發法形成，其中摻雜和Mg:Ag採用共蒸發方法。以365nm為中心波長的紫外(UV)光(4mw/cm2)，會產生電壓為1.2伏左右的開路電壓和電流密度9.8uA/cm2，器件最大亮度為110cd/m2。
權利要求1.一種具有光伏性能的高亮度綠色有機電致發光器件，其特徵是結構為ITO/NPB/Alq3:DMQA/Alq3/Mg:Ag，其中ITO為正電極，NPB為二胺衍生物層，是一種有機電致發光材料，Alq3:DMQA為有機材料的混合層，DMQA是Alq3中摻有綠色螢光染料二甲基喹丫啶，Alq3為過度層，Alq3為喹啉鋁，Mg:Ag是具有低功函數的合金屬電極，為負電極。
2.根據權利要求1所述的具有光伏性能的高亮度綠色有機電致發光器件，其特徵是結構為ITO/NPB/Alq3:1％DMQA/Alq3/Mg:Ag。
3.根據權利要求1所述的具有光伏性能的高亮度綠色有機電致發光器件，其特徵是結構為ITO/NPB/Alq3:7％DMQA/Alq3/Mg:Ag。
專利摘要本實用新型屬於電致發光技術領域，是一種具有光伏性能的高亮度綠色有機電致發光器件。本實用新型所用材料是正在被廣泛應用的有機小分子EL材料，將材料置於正電極和負電極之間。有機小分子電致發光材料在兩個電極之間組合方式不同獲得的OEL波長不同，效率也不同，在光照射下的光伏效應即光電轉換特性也不同。本實用新型的結構為ITO/NPB/Alq
文檔編號H05B33/22GK2596710SQ0321096
公開日2003年12月31日 申請日期2003年1月13日 優先權日2003年1月13日
發明者李文連, 魏含志, 王東嶽, 李明濤, 蘇文明, 辛琪, 牛晶華 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所