专利名称：有机光电转换、照明和显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机光电技术领域，特别是一种基于有机发光二极管技术、有机太阳
能电池技术和蓄电电池技术进行有机光电转换、照明和显示系统。
背景技术：
在有机光电研究领域中，关于有机发光二极管和有机太阳能电池的研究是两大热 点，下面分别介绍这两种技术 有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes)，又称为有机电致发光显示 (Organic Electrol咖inesence Display, 0ELD)。自1987年Kodak公司的C. W. Tang利用小 分子有机化合物Alq3作为发光材料研制出了低驱动电压的有机电致发光器件以来，有机
电致发光以其低驱动电压，高发光亮度，主动发光，易实现单色和彩色平板显示，制作工艺 简单、全固体化、高亮度、低功耗等优势显示而出强大的生命力。有机发光二极管一般常用
结构中包括衬底、IT0阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、 阴极，其工作原理是，空穴和电子分别从阳极和阴极注入，经过空穴传输层和电子传输层、 在发光层空穴和电子复合形成激子，激子退激发光。 有机太阳能电池是核心部分，由有机材料构成的太阳能电池。第一个有机光电转 换器件是由Kearns和Calvin在1958年制备的，其主要材料为镁酞菁(MgPc)染料，染料层 夹在两个功函数不同的电极之间。1986年发现由四羧基茈的一种衍生物和铜酞菁(CuPc) 组成的双层膜异质结太阳能电池，其效率能达到1%，双层膜异质结太阳能电池结构包括 给体和受体的有机半导体材料，给体材料吸收光子之后产生空穴一电子对，电子注入到作 为受体的有机半导体材料后，空穴和电子得到分离，从电极输出形成光电流。现在异质结太 阳能电池仍是研究的热点之一。后来人们又提出了 bulkhetero-junction,即将受体材料和 给体材料混合，通过共蒸或旋涂的办法形成一层薄膜，这样在任何位置形成的激子很容易 到达给体和受体的界面，从而提高了电荷分离的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机光电转换、照明和显示系统，该系统将有机发光二 极管、有机太阳能电池和蓄电电池有机地整合在一起，能够实现太阳能_电能转换并存储、 照明和信息显示的功能。系统继承了有机发光二极管具有亮度、低驱动电压、超薄、全固化 等特点，同时具备有机太阳能电池光电转换功能。 本发明的目的是通过下述技术方案来实现的，一种有机光电转换、照明和显示系 统，其特征在于包括有机太阳能电池层、有机发光二极管层和蓄电电池系统，有机太阳能 电池层与有机发光二极管层相互叠加并经上、下玻璃基片封装构成发光显示屏，该发光显 示屏并与蓄电电池系统相并联构成有机光电转换、照明和显示系统。 所述有机发光二极管层包括依次至下而上相互叠加的透光衬底、透光导电阳极、 空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。
所述有机太阳能电池层包括依次至上而下相互叠加的透光导电阳极、有机层及与 有机发光二极管层共用的同 一 阴极。 所述上玻璃基片与下玻璃基片通过封装胶封装。 所述透光衬底选用柔性衬底或刚性衬底。该柔性衬底为聚乙烯对苯二甲酯 (polyethyleneter印hthalate， PET)、聚碳酸酉旨(polycarbonate)或聚丙烯(acrylic);该 刚性衬底为玻璃或硅。 所述阴极为普通阴极或透光导电阴极。 本发明采用镀膜工艺将各个功能层逐一镀到衬底上，采用公共阴极，来整合有机 太阳能电池和有机发光二极管。利用有机太阳能电池层来实现光-电转换，利用有机发光 二极管层来实现照明或信息显示，白光照明是通过改变有机发光二极管的发光层的结构和 材料来实现的，当要求信息显示(特别是彩色信息显示)时，需要将有机发光二极管层的衬 底换成具有滤色膜的透光衬底。
图1是本发明的使用原理简图；
图2是本发明结构示意图； 图3是本发明有机功能层简单封装结构示意图。 图中1、入射光；2、出射光；3、有机太阳能电池层；4、有机发光二极管层；5、蓄电 电池系统；6、有机发光二极管输出光；7、上玻璃基片；8、下玻璃基片；9、封装胶；401、透光
衬底；402、透光导电阳极；403、空穴注入层；404、空穴传输层；405、发光层；406、电子传输 层；407、电子注入层；408、阴极；309、有机层；310、透光导电阳极。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。 参见图1所示，该有机光电转换、照明和显示系统包括有机太阳能电池层3、有机 发光二极管层4和蓄电电池系统5，有机太阳能电池层3与有机发光二极管层4相互叠加并 经上玻璃基片7、下玻璃基片8封装构成发光显示屏，该发光显示屏并与蓄电电池系统5相 并联构成有机光电转换、照明和显示系统。 如图2所示，有机发光二极管层4包括依次之下而上相互叠加的透光衬底401、透 光导电阳极402、空穴注入层403、空穴传输层404、发光层405、电子传输层406、电子注入层 407和阴极408。 所述透光衬底401选用柔性衬底或刚性衬底。其中，所述柔性衬底为聚乙烯 对苯二甲酯(polyethyleneter印hthalate， PET)、聚碳酸酉旨(polycarbonate)或聚丙烯 (acrylic);所述刚性衬底为玻璃或硅。 有机太阳能电池层3包括透光导电阳极310、有机层309，有机太阳能电池层3和 有机发光二极管层4共用同一阴极408。所述阴极408为普通阴极或透光导电阴极。
上述有机发光二极管层4的阴极408同时作为有机太阳能电池层3的阴极，该阴 极与蓄电电池系统5的电源负极相连，同时透光导电阳极310与蓄电电池系统5的电源正 极相连；有机发光二极管层4的透光导电阳极402通过开关与蓄电电池系统5的电源正极相连。 如图3所示，上述上玻璃基片7、下玻璃基片8封装构成发光显示屏，是将有机太 阳能电池层3、有机发光二极管层4相互叠加，并通过上玻璃基片7与下玻璃基片8将其封 装，在其两端密封有封装胶9。通过这样的简单封装，可以减小环境对本发明的有机发光二 极管层4的影响。 本发明采用本行业通用的镀膜工艺及通用的材料将上述各个功能层按照图2所 示层间分布逐一镀到衬底上，并采用公共阴极，将有机太阳能电池和有机发光二极管蒸镀 为一体，构成发光显示屏，该发光显示屏并通过与蓄电电池系统5的并联构成本发明系统， 从而实现有机光电转换、照明和显示。 图1中，充电时，太阳光发出的入射光1到本发明系统的有机太阳能电池层3，其吸 收部分太阳光并转换为电能，存储到蓄电电池系统5中，实现充电功能；同时部分光出射光 2穿过有机发光二极管层4 ;当需要照明时，闭合开关K(如图2所示)，蓄电电池系统5向 有机发光二极管层4供电，光线按有机发光二极管输出光6路径出射，实现照明功能。
权利要求
有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于该系统包括有机太阳能电池层(3)、有机发光二极管层(4)和蓄电电池系统(5)，有机太阳能电池层(3)与有机发光二极管层(4)相互叠加并经上、下玻璃基片(7、8)封装构成发光显示屏，该发光显示屏并与蓄电电池系统(5)相并联构成有机光电转换、照明和显示系统。
2. 根据权利要求1所述的有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于所述有机发光 二极管层(4)包括依次至下而上相互叠加的透光衬底(401)、透光导电阳极(402)、空穴注 入层(403)、空穴传输层(404)、发光层(405)、电子传输层(406)、电子注入层(407)和阴极 (408)。
3. 根据权利要求1所述的有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于所述有机太阳 能电池层(3)包括依次至上而下相互叠加的透光导电阳极(310)、有机层(309)及与机发光 二极管层(4)共用的同一阴极(408)。
4. 根据权利要求1所述的有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于所述上玻璃基 片(7)与下玻璃基片(8)通过封装胶(9)封装。
5. 根据权利要求2所述的有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于所述透光衬底 (401)选用柔性衬底或刚性衬底。
6. 根据权利要求5所述的有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于所述柔性衬底 为聚乙烯对苯二甲酯polyethyleneter印hthalate， PET、聚碳酸酯polycarbonate或聚丙 烯acrylic ;所述刚性衬底为玻璃或硅。
7. 根据权利要求2所述的有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于所述阴极 (408)为普通阴极或透光导电阴极。
全文摘要
本发明涉及有机光电技术领域基于有机发光二极管技术、有机太阳能电池技术和蓄电电池技术进行有机光电转换、照明和显示系统，其特征在于包括有机太阳能电池层(3)、有机发光二极管层(4)和蓄电电池系统(5)，有机太阳能电池层(3)与有机发光二极管层(4)相互叠加并经上、下玻璃基片(7、8)封装构成发光显示屏，该发光显示屏并与蓄电电池系统(5)相并联构成有机光电转换、照明和显示系统。本发明继承了有机发光二极管具有亮度、低驱动电压、超薄、全固化等特点，同时具备有机太阳能电池光电转换功能。
文档编号G09F9/33GK101739909SQ20101001366
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者丁磊, 刘丁菡, 张方辉, 蒋谦, 阎洪刚 申请人:陕西科技大学