红外-可见光成像上转换器件和彩色成像装置

本公开涉及光电探测，尤其涉及一种红外-可见光成像上转换器件和彩色成像装置。

背景技术：

1、光电探测是结合电信号探测光的技术。示例性地，红外探测在原理上主要为基于红外探测器获取红外图像信息并转化为电信号，经过积分等处理经读出电路获得数字信号，再将数字电路信号转为可见光图像显示。或示例地，如像管等则将红外光光子转为光电子，再用光电子转为图像。到目前为止，最成熟的红外成像技术是传统的红外焦平面成像技术。

2、而现有的能将红外光图像直接转为可见光图像的主要为红外上转换器件，其一般为将低能量的红外光光子转化为高能量的可见光光子，然后再由成熟的可见光成像技术成像或被肉眼直接看见。但是，现有的红外上转换器件只能显示单色图像，颜色单一，成像效果差。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种红外-可见光成像上转换器件和彩色成像装置。

2、本公开提供了一种红外-可见光成像上转换器件，该器件包括：红外探测层、第一载流子传输层以及有机发光层，所述第一载流子传输层设置于所述红外探测层与所述有机发光层之间；

3、其中，所述红外探测层用于响应于照射到器件上的红外光线发生光阻变化，所述第一载流子传输层响应于所述红外探测层的光阻变化使对应不同的电流传输至所述有机发光层；所述有机发光层基于流过的所述电流发出对应波长的可见光，以及针对不同的红外光线，所述有机发光层对应发出不同波长的可见光。

4、可选地，所述有机发光层包括第一颜色发光材料、第二颜色发光材料、第三颜色发光材料以及主体材料；

5、所述第一颜色发光材料、所述第二颜色发光材料以及所述第三颜色发光材料按照预设比例混合且掺杂在所述主体材料中；

6、第一颜色、第二颜色以及第三颜色各不相同。

7、可选地，第一颜色、第二颜色以及第三颜色分别为红色、绿色以及蓝色中的一种。

8、可选地，所述主体材料与所述第一载流子传输层的材料相同。

9、可选地，该器件还包括阳极层、第二载流子传输层以及阴极层；

10、所述阳极层位于所述红外探测层背离所述第一载流子传输层的一侧，所述第二载流子传输层位于所述有机发光层背离所述第一载流子传输层的一侧，所述阴极层位于所述第二载流子传输层背离所述有机发光层的一侧；

11、所述第一载流子传输层和第二载流子传输层分别为电子传输层和空穴传输层中的一种。

12、可选地，该器件中，

13、所述阳极层包括氧化铟锡层；

14、所述红外探测层包括多层碲化汞量子点膜，且利用顶层碲化银作p型掺杂：

15、所述电子传输层包括1,3,5-三(1-苯基-1h-苯并咪唑-2-基)苯；

16、所述有机发光层中包括三(2-苯基吡啶)合铱、三[1-苯基异喹啉-c2,n]铱(iii)和双(4,6-二氟苯基吡啶-n,c2)吡啶甲酰合铱；或者所述有机发光层中包括8-羟基喹啉铝、5,6,11,12-四苯基并四苯和二萘嵌苯；

17、所述空穴传输层包括n,n'-二苯基-n,n'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺；

18、所述阴极层包括氟化锂层和金属电极层，所述氟化锂层位于所述金属电极层朝向所述第二载流子传输层的一侧。

19、可选地，该器件中，

20、所述阳极层的厚度为50nm～150nm；

21、所述红外探测层的厚度为500nm～2000nm：

22、所述第二载流子传输层的厚度为30nm～60nm；

23、所述有机发光层的厚度为15nm～35nm；

24、所述第一载流子传输层的厚度为20nm～60nm；

25、所述阴极层的厚度为25nm～35nm。

26、本公开还提供了一种彩色成像装置，该装置包括上述任一种器件；还包括：成像透镜，设置于所述器件与被成像物体之间；

27、所述成像透镜用于将被成像物体对应的红外光线汇聚至所述器件。

28、可选地，所述器件为曲面器件，所述器件的曲面形状与所述成像透镜的曲面形状相同。

29、可选地，该装置还包括：扩束器件，设置于所述器件背离所述成像透镜的一侧；

30、所述扩束器件用于将所述器件对应于被成像物体所成的可见图像按照预设倍数放大。

31、本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

32、本公开提供的红外-可见光成像上转换器件包括红外探测层、第一载流子传输层以及有机发光层，第一载流子传输层设置于红外探测层与有机发光层之间；其中，红外探测层用于响应于照射到器件上的红外光线发生光阻变化，第一载流子传输层响应于红外探测层的光阻变化使对应不同的电流传输至有机发光层；有机发光层基于流过的电流发出对应波长的可见光，以及针对不同的红外光线，有机发光层对应发出不同波长的可见光。由此，能够实现红外光到可见光的上转换，从而实现红外的可见光成像，大大简化了红外探测领域读取信息的过程；且通过对有机发光层的设置，能够在该单个器件中实现多种不同波长的可见光，即实现多种不同颜色的显示，从而有利于实现基于简单的器件结构实现彩色成像。

技术特征：

1.一种红外-可见光成像上转换器件，其特征在于，包括：红外探测层、第一载流子传输层以及有机发光层，所述第一载流子传输层设置于所述红外探测层与所述有机发光层之间；

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述有机发光层包括第一颜色发光材料、第二颜色发光材料、第三颜色发光材料以及主体材料；

3.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，第一颜色、第二颜色以及第三颜色分别为红色、绿色以及蓝色中的一种。

4.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述主体材料与所述第一载流子传输层的材料相同。

5.根据权利要求1-4任一项所述的器件，其特征在于，还包括阳极层、第二载流子传输层以及阴极层；

6.根据权利要求5所述的器件，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的器件，其特征在于，

8.一种彩色成像装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的器件；还包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述器件为曲面器件，所述器件的曲面形状与所述成像透镜的曲面形状相同。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，还包括：

技术总结
本公开涉及红外‑可见光成像上转换器件和彩色成像装置，其中，器件包括红外探测层、第一载流子传输层以及有机发光层，第一载流子传输层设置于红外探测层与有机发光层之间；其中，红外探测层用于响应于照射到器件上的红外光线发生光阻变化，第一载流子传输层响应于红外探测层的光阻变化使对应不同的电流传输至有机发光层；有机发光层基于流过的电流发出对应波长的可见光，以及针对不同的红外光线，有机发光层对应发出不同波长的可见光。由此，能够实现红外光到可见光的上转换，从而实现红外的可见光成像，大大简化了红外探测领域读取信息的过程；且在单个器件中能够实现多种不同颜色的显示，从而实现彩色成像，进而有利于提升成像效果。

技术研发人员：唐鑫,饶添愉,郝群,牟鸽,陈梦璐
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15