有机光电二极管、有机x射线检测器和x射线系统技术方案

本发明专利技术呈现了有机光电二极管。有机光电二极管包括第一电极；设置在第一电极上的有机吸收剂层；设置在有机吸收剂层上的第二电极；以及第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括设置在有机吸收剂层和第一电极或第二电极之一之间的金属氟化物。金属氟化物包含锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合。电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。本发明专利技术还呈现了制备有机光电二极管和有机x射线检测器的方法。

Organic photodiodes, organic X ray detectors, and X ray systems

The present invention provides an organic photodiode. Organic photoelectric diode includes a first electrode; organic absorbent layer on the first electrode; a second electrode in organic absorbent layer on the set; and the first charge barrier layer, the first charge barrier layer comprises a metal fluoride disposed between the organic absorbent layer and the first electrode or the second electrode of the. Metal fluorides include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, iron, yttrium, ytterbium, or combinations thereof. The charge barrier layer basically contains no conductive material, and the charge barrier layer has a thickness greater than about 10 nanometers. The invention also provides a method for preparing organic photodiodes and organic X ray detectors.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机光电二极管、有机x射线检测器和x射线系统
本专利技术的实施例一般涉及有机光电二极管和有机x射线检测器。更特别地，本专利技术的实施例涉及包括电荷阻挡层的有机光电二极管和有机x射线检测器。
技术介绍
用连续光电二极管制造的数字x射线检测器具有用于低成本数字放射照相术以及用于坚固、轻质和便携式检测器的潜在应用。具有连续光电二极管的数字x射线检测器具有增加的填充因子和可能更高的量子效率。连续光电二极管一般包括有机光电二极管(OPD)。单层OPD由于其简化的装置结构和潜在的低制造成本而具有吸引力。然而，单层OPD一般具有高的暗漏电流以及针对暴露于水分和氧的弱稳定性。用于降低暗漏电流的一种方法是掺入一个或两个阻挡层，所述阻挡层使主动吸收剂与一个或两个电极隔开。富勒烯、聚乙烯基咔唑和聚苯乙烯-胺共聚物是已用于这些层中的一些材料。存在改善的有机光电二极管和有机x射线检测器配置的持续需要。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及有机光电二极管，所述有机光电二极管包括第一电极；设置在第一电极上的有机吸收剂层；设置在有机吸收剂层上的第二电极；以及第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括设置在有机吸收剂层和第一电极或第二电极之一之间的金属氟化物。金属氟化物包括锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合。电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。在另一个方面，本专利技术涉及形成有机光电二极管的方法。该方法包括在第一电极上设置有机吸收剂层；在有机吸收剂层上设置第二电极；和设置第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括在有机吸收剂层和第一电极或第二电极之一之间的金属氟化物。金属氟化物包括锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合。电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。在另外一个方面，本专利技术涉及有机x射线检测器，所述有机x射线检测器包括设置在基底上的薄膜晶体管(TFT)阵列，设置在TFT阵列上的有机光电二极管，以及设置在有机光电二极管上的闪烁体层。有机光电二极管包括：第一电极；设置在第一电极上的有机吸收剂层；设置在有机吸收剂层上的第二电极；和第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括设置在有机吸收剂层和第一电极或第二电极之一之间的金属氟化物。金属氟化物包括锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合。电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。通过参考下述详细描述，可更容易地理解本专利技术的这些及其他特征、实施例和优点。附图说明当参考附图阅读下述详细描述时，本专利技术的这些及其他特征、方面和优点将变得更好理解，在所述附图中：图1是根据本专利技术的一个实施例的有机光电二极管的示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的有机光电二极管的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的有机光电二极管的示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的有机光电二极管的示意图；图5是根据本专利技术的一个实施例的有机x射线检测器的示意图；图6是根据本专利技术的一个实施例的有机x射线检测器的示意图；图7是根据本专利技术的一个实施例的有机x射线检测器的示意图；图8是根据本专利技术的一个实施例的有机x射线检测器的示意图。图9是根据本专利技术的一个实施例的x射线系统的示意图；图10A是根据本专利技术的一个实施例的x射线系统的示意图；图10B是根据本专利技术的一个实施例的x射线系统的示意图；图11显示了根据本专利技术的一个实施例，关于有机光电二极管的暗电流测量；图12显示了根据本专利技术的一个实施例，关于有机光电二极管的暗电流测量；图13显示了根据本专利技术的一个实施例，关于有机光电二极管的暗电流测量；和图14显示了根据本专利技术的一些实施例的有机x射线检测器的缺陷图。具体实施方式在下述说明书和随后的权利要求中，将参考应被定义为具有下述含义的多个术语。单数形式“一种”、“一个”和“该/所述”包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可发生或可不发生，并且该描述包括其中事件发生的情况和其中事件不发生的情况。如本文说明书和权利要求自始至终使用的近似语言可应用于修饰可允许改变而不导致与其相关的基本功能的改变的任何定量表示。相应地，由一个或多个术语例如“约”和“基本上”修饰的值并不限于指定的精确值。在一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。类似地，“不含”可与术语组合使用，并且可包括非实质数目或痕量，同时仍视为不含修饰的术语。在此处以及说明书和权利要求自始至终，范围限制可组合和/或互换，这些范围被鉴定并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。如本文使用的，术语“层”指以连续或不连续的方式设置在下层表面的至少一部分上的材料。此外，术语“层”不一定意指所布置的材料的均匀厚度，并且所布置的材料可具有均匀的或可变的厚度。如本文使用的，术语“设置在......上”指彼此直接接触地设置的层，或者通过在其间具有插入层而间接地设置的层，除非另有明确说明。如本文使用的，术语“相邻的”意指两个层连续设置并且彼此直接接触。在本公开内容中，当层被描述为在另一层或基底“上”时，应理解层可彼此直接接触或具有在层之间的一个(或多个)层或特征。此外，术语“在...上”描述层彼此的相对位置，并且不一定意指“在...上面”，因为上方或下方的相对位置取决于装置对观察者的取向。此外，除非另有说明，否则“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”和这些术语的变化的使用是为了方便起见，并且不需要部件的任何特定取向。电光装置，例如但不限于有机x射线检测器，包括经常设置在基底上的电子或光学活性部分，例如闪烁体和光电二极管。为了使活性部分和基底免于由于暴露于水分、氧或腐蚀性化学攻击的降解，可包封电光装置。一些x射线检测器包括顶盖连同边缘密封件。然而，边缘密封剂一般比顶盖对水分和氧更具渗透性，并且水分/氧的边缘进入可能是长期稳定性的限制因素。本专利技术的一个方面是提供可用于电光装置，例如但不限于有机x射线检测器中的有机光电二极管。有机光电二极管包括第一电极；设置在第一电极上的有机吸收剂层；设置在有机吸收剂层上的第二电极；以及第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括设置在有机吸收剂层和第一电极或第二电极之一之间的金属氟化物。金属氟化物包括锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合。电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。这种有机光电二极管(OPD)的图示在图1-4中显示。如图1-4中所示，有机光电二极管100包括第一电极101、第二电极102、以及插入在第一电极101和第二电极102之间的吸收剂层(有时也称为“主动层”)103。根据应用和设计中的变化，有机光电二极管100可包括单个吸收剂层或可包括多个吸收剂层。有机吸收剂层可以是吸收光，隔离电荷并将空穴和电子运输到接触层的大块异质连接的有机光电二极管层。在一些实施例中，吸收剂可被图案化。吸收剂层可包括供体材料和受体材料的共混物；超过一种供体或受体可包括在共混物中。在一些实施例中，供体和受体可掺入相同分子中。此外，供体和受体材料的HOMO/LUMO水平可与第一电极和第二电极的HOMO/LUMO水平相容，以便允许有效的电荷提取而不产生能垒。合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机光电二极管，所述有机光电二极管包括：第一电极；设置在所述第一电极上的有机吸收剂层；设置在所述有机吸收剂层上的第二电极；和第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括设置在所述有机吸收剂层和所述第一电极或所述第二电极之一之间的金属氟化物，其中所述金属氟化物包含锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合，其中所述电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且其中所述电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 US 14/5172141.一种有机光电二极管，所述有机光电二极管包括：第一电极；设置在所述第一电极上的有机吸收剂层；设置在所述有机吸收剂层上的第二电极；和第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括设置在所述有机吸收剂层和所述第一电极或所述第二电极之一之间的金属氟化物，其中所述金属氟化物包含锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合，其中所述电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且其中所述电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。2.根据权利要求1所述的有机光电二极管，其特征在于，所述第一电荷阻挡层基本上由所述金属氟化物组成。3.根据权利要求1所述的有机光电二极管，其特征在于，所述金属氟化物包含氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化钡、氟化钠、氟化钾或其组合。4.根据权利要求1所述的有机光电二极管，其特征在于，所述第一电荷阻挡层具有在约10纳米至约200纳米的范围内的厚度。5.根据权利要求1所述的有机光电二极管，其特征在于，所述第一电荷阻挡层设置在所述有机吸收剂层和所述第二电极之间，并且所述有机光电二极管还包括设置在所述有机吸收剂层和所述第一电极之间的第二电荷阻挡层。6.根据权利要求5所述的有机发光二极管，其特征在于，所述第二电荷阻挡层包含有机材料。7.根据权利要求5所述的有机光电二极管，其特征在于，所述第二电极包含溅射的基本上透明的氧化物。8.一种形成有机光电二极管的方法，所述方法包括：在第一电极上设置有机吸收剂层；在所述有机吸收剂层上设置第二电极；和设置第一电荷阻挡层，所述第一电荷阻挡层包括在所述有机吸收剂层和所述第一电极或所述第二电极之一之间的金属氟化物，其中所述金属氟化物包含锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铁、钇、镱或其组合，其中所述电荷阻挡层基本上不含导电材料，并且其中所述电荷阻挡层的厚度大于约10纳米。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电荷阻挡基本上由所述金属氟化物组成。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属氟化物氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化钡、氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJ刘，安光协，G帕塔萨拉蒂，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US