本发明专利技术公开了一种发光器件，包括：电致发光材料层，具有第一表面和第二表面；第一电极，与所述电致发光材料层的第一表面连接，第二电极，与所述电致发光材料层的第二表面连接，电极性与所述第一电极相反；电荷产生层，同时与所述第一电极和第二电极接触；所述第一电极和/或第二电极，接触所述电荷产生层的部位具有针状结构；所述电荷产生层在外在因素作用下形成电荷积累，所述第一电极和/或第二电极的针状结构由于静电感应效应积累相反极性的电荷，正、负电荷之间的吸引使得所述电荷产生层中的正、负电荷通过所述针状结构导入所述电致发光材料层的第一表面和第二表面形成电势差，激发所述电致发光材料层产生光辐射。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发光器件，具体为一种实现自供电的发光器件。
技术介绍
随着航天技术、微电子技术、超导技术的发展以及能源与环境危机的加剧，诸如热电效应、压电效应、摩擦起电效应等各种能量转换机制引起了研究人员的广泛重视。电致发光(英文electroluminescent，简称EL)是材料响应于电压/电流或者响应于强电场来发光的现象，将前述各种能量转换效应与电致发光效应有机的耦合，能够应用于各种无电源供应的环境，为其提供照明、检测等用途。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种具有自供电能力的发光器件，其应用各种能量转换效应获得电势能，并高效地将该电势能转化为光辐射能，实现自发光。本专利技术的技术方案为：发光器件，包括：电致发光材料层，具有第一表面和第二表面；第一电极，与所述电致发光材料层的第一表面连接，第二电极，与所述电致发光材料层的第二表面连接，电极性与所述第一电极相反；电荷产生层，同时与所述第一电极和第二电极接触；所述第一电极和/或第二电极，接触所述电荷产生层的部位具有针状结构；所述电荷产生层在外在因素作用下形成电荷积累，所述第一电极和（或）第二电极的针状结构由于静电感应效应积累相反极性的电荷，正、负电荷之间的吸引使得所述电荷产生层中的正、负电荷通过所述针状结构导入所述电致发光材料层的第一表面和第二表面形成电势差，激发所述电致发光材料层产生光辐射。优选地，所述第一电极和第电极接触所述电荷产生层的部位分别具有针状结构。优选地，所述第一电极和/或第二电极的针状结构为具有高导电性的金属材料层。优选地，所述第一电极和/或第二电极具有一个或者多个针状结构，用于将电荷产生层内的电荷快速导入电致发光材料层。在一些实施例中，所述电荷产生层为摩擦起电层，由具有不同的摩擦电极性的第一介质材料层和第二介质材料层构成，通过第一介质材料层与第二介质材料层的表面彼此摩擦，在两种材料表面形成电荷积累。优选地，所述第一介质材料层封装材料层，将所述发电致发光材料层、第一电极和第二电极进行封装。优选地，所述第二介质材料层封装材料层为壳体结构，套设第一介质材料层。优选地，所述第一介质材料层和/或第二介质材料层的摩擦表面具有微米和/或纳米尺度的表面微结构。在一些实施例中，所述电荷产生层为热电材料层，至少具有一个热电对，所述热电对的低温端与所述第一、第二电极接触。优选地，所述电致发光材料层的第一表面和第二表面位于同侧。优选地，所述第一电极形成于所述电致发光材料层的第一表面之上，所述第二电极形成于的述电致发光材料层的第二表面之上。在一些实施例中，所述电荷产生层为压电材料层，当所述电荷产生层受外力作用产生形变时，其内部的正、负电荷重新排列并形成电势差。优选地，所述电荷产生层包含压电材料层和摩擦起电层，所述压电材料层含有摩擦起电材料。优选地，所述摩擦起电层为封装材料层，将所述发电致发光材料层进行封装。优选地，所述压电材料层为壳体结构，套设所述摩擦起电层。本专利技术所述发光器件，设计电极与所述电荷产生层接触的部位具有针状结构，利用静电感应，使得电荷产生层中产生的电荷能够被快速导入电致发光材料层的上、下表面，形成电势差激发电致发光材料层产生光辐射，高效、灵敏地实现自发光。进一步地，可以针状电极可以有效减少电极的遮挡面积。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。图1为根据本专利技术实施的一种发光器件的结构示意图。图2为图1所示发光器件在外力作用下产生电压的示意图。图3为压电材料在外力作用下发生压电效应的示意图。图4为根据本专利技术实施的另一种发光器件的结构示意图。图5为根据本专利技术实施的再一种发光器件的结构示意图。具体实施方式下面各实施例公开了一种具有自发电的发光器件，其具有电荷产生层，所述电荷产生层在外在因素作用下，产生电荷积累，并通过针状结构的电极快速导入电致发光材料层，激发其产生光辐射。其中，所述电致发光材料层可为本领域技术人员已知的任意适用的无机和/或有机电致发光材料，所发生的光辐射为X射线、紫外线、可见光和/或红外线。具体选择材料可根据实际情况进行选取。作为本专利技术的第一种实施方式，可以采用摩擦起电效应实现电致发光。具有摩擦电极性差异的材料相互摩擦，沿摩擦轨迹产生变化的电场，电场激发电致发光材料产生光辐射。请参看附图1，本专利技术第一个较佳实施例之发光器件，包括电致发光材料层1100、第一电极1210、第二电极1220及电荷产生层1300。其中，电荷产生层1300为摩擦起电层，由具有不同的摩擦电极性的第一介质材料层1310和第二介质材料层1320构成。第一电极1210与第二介质材料层1320接触的端部具有针状结构1212，第二电极1220与第一介质材料层1310接触的端部同样具有针状结构1222。第一介质材料层优选为透光性绝缘材料，例如高分子树脂、陶瓷和/或石英玻璃等。第二介质材料层1320为与第一介质材料层1310具有摩擦电极性差异的绝缘体，第一介质材料层1310和第二介质材料层1320的摩擦电极性的差异越大，光辐射强度越大。例如，第一介质材料层和第二介质材料层中的一者为聚四氟乙烯时，另一者可由聚氨酯、尼龙、聚对二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺中的一者构成，优选为尼龙或聚氨酯。优选地，为了提高光辐射强度，第一介质材料层和第二介质材料层可选用具有较大摩擦电极性差异的材料以产生较强的电场，增大光辐射。第一介质材料层和第二介质材料层可采用多种摩擦方式，例如接触-分离式摩擦、滑动式摩擦、滚动式摩擦或者前述任意两种甚至三种的复合摩擦方式。具体的，电致发光材料层1100的基本结构较佳为夹层式结构，激发光层被两侧电极夹在中间，其可以为有机发光二极管或无机发光二极管，其中第一表面1100a和第二表面1100b具有相反的电极性，并分别与第一电极1210和第二电极1220连接。在本实施例中第一介质材料层和第二介质材料层采用接触-分离式摩擦和滑动式摩擦两种组合，第一介质材料层1310将电致发光材料层1100封装起来，其下表面1312和侧壁1314为摩擦表面，可具有微米和/或纳米尺度的表面微结构，例如微米和/或纳米棒、微米和/或纳米锥等等。第二介质材料层1320位于第一介质材料层1310的下方，其上表面1322和侧壁1324为摩擦表面，同样可具有微米和/或纳米尺度的表面微结构。第一介质材料层1310和第二介质材料层1320通过弹性构件1400连接，通过下压/松开的方式使第一介质材料层和第二介质材料层相互摩擦。第一电极1210形成于电致发光材料层1100的第一表面1100a上，通过导线1211引至第二介质材料层内并在第二介质材料层内形成针状的端部1212，第二电极1220形成于电致发光材料层的第二表面1100b上，并在第一介质材料层内形成针状的端部结构1222。请参看图2，当采用接触-分离式摩擦方式，使第一介质材料层1310与第二介质材料层132本文档来自技高网...
【技术保护点】
发光器件，包括：电致发光材料层，具有第一表面和第二表面；第一电极，与所述电致发光材料层的第一表面连接，第二电极，与所述电致发光材料层的第二表面连接，电极性与所述第一电极相反；电荷产生层，同时与所述第一电极和第二电极接触；所述第一电极和/或第二电极，接触所述电荷产生层的部位具有针状结构；所述电荷产生层在外在因素作用下形成电荷积累，所述第一电极和/或第二电极的针状结构由于静电感应效应积累相反极性的电荷，正、负电荷之间的吸引使得所述电荷产生层中的正、负电荷通过所述针状结构分别导入所述电致发光材料层的第一表面和第二表面，形成电势差，激发所述电致发光材料层产生光辐射。
【技术特征摘要】
1.发光器件，包括：电致发光材料层，具有第一表面和第二表面；第一电极，与所述电致发光材料层的第一表面连接，第二电极，与所述电致发光材料层的第二表面连接，电极性与所述第一电极相反；电荷产生层，同时与所述第一电极和第二电极接触；所述第一电极和/或第二电极，接触所述电荷产生层的部位具有针状结构；所述电荷产生层在外在因素作用下形成电荷积累，所述第一电极和/或第二电极的针状结构由于静电感应效应积累相反极性的电荷，正、负电荷之间的吸引使得所述电荷产生层中的正、负电荷通过所述针状结构分别导入所述电致发光材料层的第一表面和第二表面，形成电势差，激发所述电致发光材料层产生光辐射。2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述第一电极和第电极接触所述电荷产生层的部位分别具有针状结构。3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于：所述电荷产生层为摩擦起电层，由具有不同的摩擦电极性的第一介质材料层和第二介质材料层构成，通过第一介质材料层与第二介质材料层的表面彼此摩擦，在两种材料表面形成电荷积累。4.根据权利要求3所述的发光器件，其特征在于：所述第一介质材料层封装材料层，将所述发电致发光材料层、第一电极和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，吴俊毅，
申请(专利权)人：天津三安光电有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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