光转换的器件及其制备方法、红外成像设备技术

本发明专利技术属于显示器件领域，提供了光转换的器件及其制备方法、红外成像设备。本发明专利技术提供的光转换的器件，通过将感光部件和发光部件采取衬底上并列设置的方式进行组合，同时通过增益部件进行连接，从而实现器件的增益效果，使得器件具有更高的感光出光效率；由于器件的结构紧凑、体积小、重量轻，因而满足了器件便携式成像的要求；并且由于每个像素的结构简单、工艺难度低，使得每一个像素都适合现有的打印制备工艺，降低成本，可实现大面积的复制。

Optical Conversion Device, Its Preparation Method and Infrared Imaging Equipment

The invention belongs to the field of display devices, and provides an optical conversion device, a preparation method and an infrared imaging device. The device of the light conversion provided by the invention combines the light-sensitive component and the light-emitting component in a way of parallel arrangement on the substrate, and connects the gain component to achieve the gain effect of the device, so that the device has higher light-sensitive output efficiency; because the device has compact structure, small volume and light weight, it meets the requirements of portable imaging of the device. And because of the simple structure and low process difficulty of each pixel, each pixel is suitable for the existing printing process, which can reduce the cost and achieve large-scale replication.

【技术实现步骤摘要】
光转换的器件及其制备方法、红外成像设备
本专利技术属于显示器件领域，尤其涉及一种光转换的器件及其制备方法、红外成像设备。
技术介绍
红外成像技术已经在医疗、军事、夜视、卫星以及民用等领域有着重要应用，一直是科学研究的一个热点。近几十年来，科研工作者们提出了可实现低频率的红外光到较高频的近红外或者高频率的可见光转换成像装置。通常的红外-可见转换成像装置(或者光子能量上转换装置)是基于硅材料和光电倍增管的装置，装置的体积大，当其作为可穿戴的夜视装置时，存在耗电高、便携性差的缺点。为了改善前述的缺点，研究者开始转向于研究基于薄膜的夜视装置。其中较近期的一项改进是将感光和发光材料整合至一个像素中并用一个有增益功能的漏栅晶体管连接感光和发光部分，形成一个复杂的叠层结构。然而，这样的器件虽具有薄膜厚度、透明和外量子效率较高的特点，但由于器件结构复杂、工艺难度高，实现较大面积的复制是十分困难的。因此，现有的红外-可见转换成像装置存在耗电高、便携性差、结构复杂、工艺难度高、生产成本高、难以实现较大面积的复制以及难以获得较高增益的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光转换的器件及其制备方法、红外成像设备，旨在解决因此，现有的红外-可见转换成像装置存在耗电高、便携性差、结构复杂、工艺难度高、生产成本高、难以实现较大面积的复制以及难以获得较高增益的问题。本专利技术提供了一种光转换的器件，所述器件包括：衬底；增益部件；设置在所述衬底和所述增益部件之间的且并列设置的感光部件和发光部件；其中，所述感光部件和所述发光部件通过所述增益部件连接。本专利技术还提供了一种光转换的器件的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：在衬底上形成并列设置的感光部件和发光部件；在所述感光部件上表面和所述发光部件上表面设置增益部件，使所述感光部件和所述发光部件通过所述增益部件连接。本专利技术还提供了一种红外成像设备，所述红外成像设备包括如上所述的器件或包括如上所述的制备方法制备的器件。本专利技术提供的光转换的器件，通过将感光部件和发光部件采取衬底上并列设置并通过增益部件将感光部件和发光部件连接的方式，器件结构更加紧凑、厚度薄、体积小。本专利技术光转换的器件更适合打印制备，打印制备层数较少，制备效率更高，且具有明显更高的良率。采用本专利技术的器件制作得到红外成像设备重量轻，适宜穿戴。本专利技术提供的光转换器件的制备方法，制备工艺简单，成本低，可实现大面积生产。附图说明图1是本专利技术的实施例提供的光转换的器件的结构示意图；图2是本专利技术的实施例提供的对应图1的光转换的器件的感光部件和发光部件的结构示意图；图3是本专利技术的实施例提供的光转换的器件的另一种结构示意图；图4是本专利技术的实施例提供的对应图3的感光部件和发光部件组成的像素排列示意图；图5是本专利技术的实施例提供的对应图3的感光部件和发光部件组成的像素排列示意图；图6是本专利技术的实施例提供的光转换的器件的增益部件的一种结构示意图；图7是本专利技术的实施例提供的光转换的器件的增益部件的另一种结构示意图；图8是本专利技术的实施例提供的对应图2的光转换的器件的等效电路示意图；图9是本专利技术的实施例提供的光转换的器件的增益部件的又一种结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的光转换的器件的结构示意图。该器件用于非可见光与可见光的转换，包括：衬底1、增益部件2、设置在衬底1和增益部件2之间的且并列设置的感光部件3和发光部件4，其中，感光部件3和发光部件4通过增益部件2连接。通过将感光部件3和发光部件4采取衬底1上并列设置并通过增益部件2将感光部件3和发光部件4连接的方式，器件结构更加紧凑、厚度薄、体积小；由于感光部件3和发光部件4并列设置，排布更合理，打印制备层数较少，本专利技术光转换的器件更适合打印制备，制备效率更高，且具有明显更高的良率。通过增益部件2将感光部件3和发光部件4连接，器件在工作状态时，感光部件3将输入的非可见光信号转化为光生电子，光生电子通过所述增益部件2注入发光部件4，驱动发光部件发出可见光。在本专利技术实施例中，衬底1的选用不受限制，可以采用柔性基板，也可以采用硬质基板。衬底1优选为透光性较好的玻璃基板或者柔性基板，衬底1材料对不可见波段的吸收能力较小，以保证进入器件的不可见光的信号强度不被衬底1削弱。本专利技术的感光部件3，例如可以是一种量子点感光部件，因为量子点发光器件有更低的驱动电压，能耗更低；采用量子点材料制备得到的器件使用寿命更长和对环境有更好的耐受性。在其中一种实施方式中，通过增益部件2将感光部件3和发光部件4连接，器件在工作状态时，感光部件3将输入的非可见光信号转化为光生电子，光生电子通过所述增益部件2注入发光部件4，并与注入发光部件4的空穴复合后使发光部件4产生光子驱动发光部件发出可见光。本专利技术的发光部件4为有机发光二极管或者量子点发光二极管等不限于此，优选的采用量子点发光二极管。因为，量子点发光二极管具有更佳的色纯；量子点材料的发光峰明显较窄，在相同发光外量子效率下，可以通过调整发光波长达到比有机材料更大的输出亮度，有利于成像被人眼观测；量子点发光器件有更低的驱动电压，能耗更低；采用量子点材料制备得到的器件使用寿命更长和对环境有更好的耐受性。在其中一种具体的实施方式中，请参阅图2，感光部件3用于吸收不可见光，包括第一电极301、第一空穴传输层302、吸光层303、第一电子传输层304，第一电极301设置在衬底1上，从第一电极301至增益部件2的结构顺序为第一空穴传输层302、吸光层303、第一电子传输层304；发光部件4用于发射可见光，包括第二电极401、第二空穴传输层402、发光层403、第二电子传输层404，第二电极401设置在衬底上1，从第二电极401至增益部件2的结构顺序为第二空穴传输层402、发光层403、第二电子传输层404。具体地，第一电极301沉积在衬底1上，第一电极301的材料可以是传统的阳极材料，用于接地。优选地，可以是氧化铟锡(ITO)，其对非可见波段光的透过率能够达到80％以上，可以保证透过衬底1及ITO以后进入感光部件3的非可见光的信号强度削弱较少甚至不被削弱。具体地，第一空穴传输层302沉积在第一电极301上，用于传输空穴。第一空穴传输层302的材料可以为传统的空穴传输材料，为了提高空穴传输效率，优选地为有机空穴传输材料、氧化物空穴传输材料中的至少一种，其中，有机空穴传输材料可以是聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物、苯胺,4-丁基-N,N-二苯基-,均聚合物(Poly-TPD)、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚(9-乙烯咔唑)(PVK)、TPD、S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光转换的器件，其特征在于，所述器件包括：衬底；增益部件；设置在所述衬底和所述增益部件之间的且并列设置的感光部件和发光部件；其中，所述感光部件和所述发光部件通过所述增益部件连接。

【技术特征摘要】
1.一种光转换的器件，其特征在于，所述器件包括：衬底；增益部件；设置在所述衬底和所述增益部件之间的且并列设置的感光部件和发光部件；其中，所述感光部件和所述发光部件通过所述增益部件连接。2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，工作状态时，所述感光部件将输入的非可见光信号转化为光生电子，所述光生电子通过所述增益部件注入所述发光部件，驱动所述发光部件发出可见光。3.如权利要求1所述的器件，其特征在于，工作状态时，所述感光部件将输入的非可见光信号转化为光生电子，所述光生电子通过所述增益部件注入所述发光部件，并与注入所述发光部件的空穴复合后使所述发光部件产生光子，驱动所述发光部件发出可见光。4.如权利要求1-3任一项所述的器件，其特征在于，所述感光部件上表面被所述增益部件全部覆盖，所述发光部件上表面被所述增益部件部分覆盖。5.如权利要求4所述的器件，其特征在于，所述增益部件为双极性晶体管，所述双极性晶体管的基极连接所述感光部件上表面，所述双极性晶体管的发射极连接所述发光部件上表面。6.如权利要求4所述的器件，其特征在于，所述增益部件为包括岛状导体与n型半导体的混合结构，所述岛状导体分布在所述发光部件和感光部件上表面，所述岛状导体、所述感光部件上表面和所述发光部件上表面被所述n型半导体覆盖。7.如权利要求1、2、3、5或6任一项所述的器件，其特征在于，所述发光部件和感光部件按一比多的方式并列设置在所述衬底上，并联连接的多个感光部件通过所述增益部件与多个并联连接的发光部件连接。8.如权利要求1、2、3、5或6任一项所述的器件，其特征在于，所述发光部件和感光部件按一比多的方式并列设置在所述衬底上，并联连接的多个感光部件通过所述增益部件与一发光部件连接。9.如权利要求1、2、3、5或6任一项所述的器件，其特征在于，所述器件包括多个感光部件和一个发光部件，并联连接的多个感光部件通过所述增益部件与一发光部...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈崧，曹蔚然，杨一行，向超宇，钱磊，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44