[发明专利]有机光电转换、照明和显示系统

说明书

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 Electroluminesence Display，OELD)。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、ITO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年发现由四羧基苝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bulk hetero-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 (polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(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。

附图说明

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。