光电装置和使用方法制造方法及图纸

提供一种装置，其包括发光光电元件(405，3405，3305，3205，3105，205)和光电流生成光电元件(405，3404，3304，3204，3104，204)，其中所述装置进一步包括不透明元件(10)，所述不透明元件防止所述发光光电元件发射的光经由所述装置内的通路到达所述光电流生成光电元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电装置和使用方法一些光电装置含有两个或更多个光电元件。在一些光电装置中，一个或多个光电元件(发射元件)被配置为在施加适当的电场时发光，而其它光电元件(吸收元件)被配置为在被具有适当波长范围内的波长的光撞击时生成电流。通常希望吸收元件响应行进穿过装置外部的空间并且然后撞击装置的光。在这种情况下，不希望发射元件发射的光沿着装置本身内的路径行进并到达吸收元件。另外，希望吸收元件在被光撞击时快速响应以生成光电流(即，具有短的上升时间)。US2014/0036168描述了一种有机发光二极管阵列，所述阵列可以用于光感测以及发光功能。希望提供一种改进的装置，其中来自发射二极管的光不通过行进完全位于装置内的路径而到达吸收二极管。还希望提供具有改进的上升时间的光电装置。改进的装置理想地用于各种目的，包含检测装置外部的物体、检测来自如光笔或激光指示器等特定装置的光以及创建与光笔或激光指示器描绘的路径相对应的图像。以下是本专利技术的
技术实现思路
。本专利技术的第一方面是一种装置，其包括发光光电元件和光电流生成光电元件，其中所述装置进一步包括不透明元件，所述不透明元件防止所述发光光电元件发射的光经由所述装置内的通路到达所述光电流生成光电元件。本专利技术的第二方面是一种光电装置，所述光电装置包括光电元件和连接到所述光电元件的电路，其中所述光电元件包括多个量子点或多个纳米棒，并且其中所述电路被配置为能够在其中所述电路提供使所述光电元件发光的有效正向偏压的配置与其中所述电路提供使所述光电元件能够在所述光电元件敏感的光撞击所述光电元件时生成光电流的有效反向偏压的配置之间切换所述光电元件。本专利技术的第三方面是一种检测在光电装置附近的物体的存在的方法，所述方法包括：(a)提供包括发光光电元件和光电流生成光电元件的光电装置，其中所述装置被配置为使得所述发光光电元件发射的一些光离开所述光电装置，其中所述装置被配置为使得所述发光光电元件发射的离开所述光电装置并被外部物体散射或反射的光可以撞击所述光电流生成光电元件，(b)在所述发光光电元件上施加有效正向偏压并在所述光电流生成光电元件上施加有效反向偏压，(c)使能够散射或反射光的物体或其组合与所述光电装置的表面上的光出现的点相距0.1mm到5mm的距离，从而使所述发光光电元件发射的光被反射或散射，使得所述光落在所述光电流生成电元件上。本专利技术的第四方面是一种检测在光电装置附近的物体的存在的方法，所述方法包括：(a)将包括光电流生成光电元件的光电装置提供在源于所述光电装置外部的外部光落在所述光电装置上的环境中，(b)在所述光电流生成光电元件上施加有效反向偏压，其中所述外部光具有适当的波长和足够的强度以使所述光电流生成光电元件生成光电流，以及(c)使不透明物体与所述光电装置的表面上的点相距0.1mm到5mm的距离，从而使所述不透明物体阻挡足够的所述外部光以使所述光电流生成光电元件生成的所述光电流可检测地减少。本专利技术的第五方面是一种在光电元件阵列上创建图像的方法，所述方法包括：(a)提供包括光电元件阵列和连接到每个光电元件的电路的装置，其中所述光电元件包括多个量子点或多个纳米棒，并且其中所述电路被配置为能够在其中所述电路提供使所述光电元件发光的有效正向偏压的配置与其中所述电路提供使所述光电元件能够在所述光电元件敏感的光撞击所述光电元件时生成光电流的有效反向偏压的配置之间独立地切换每个光电元件，(b)在所述光电元件中的两个或更多个上施加有效反向偏压，(c)提供电路，所述电路将会检测来自单个有效反向偏置光电元件的光电流的开始并且将会通过将所述单个光电元件上的偏压改变为有效正向偏压来响应所述光电流。以下是附图的简要说明。图1是光电元件的示意图，所述光电元件可以是发光光电电元件(“LEOE”)或光电流生成光电元件(“PGOE”)。图2是光电元件的一个实施例的示意图。图3示出了具有两个相邻光电元件的装置的一个实施例，从而示出了装置内的一些可能的光路。图4示出了外部物体以及具有不透明元件和外部物体的装置的一个实施例。图5示出了外部物体和具有不透明元件的装置的另一个实施例。图6和图7示出了可以用在含有光电元件阵列的装置中的不透明元件的实施例的两个视图。图8是纳米棒的示意图。图9是核/壳量子点的示意图。图10示出了由实例3所描述的装置生成的光电流，其展示了外部物体的检测。图11A到图11E示出了用于构造下面的实例所描述的4×4光电元件阵列的步骤。以下为本专利技术的具体实施方式。除非上下文另外清楚地指示，否则如本文所用的以下术语都具有指定定义。“吸收层”和类似术语是位于电极(阳极和阴极)之间并且当暴露于具有适当波长的光时将会产生空穴和电子的层，如果适当的有效反向偏压电场存在，则所述空穴和所述电子相互分离形成电流。“有源层”和类似术语是位于电极(阳极和阴极)之间的层。有源层可以是吸收层或发射层或能够根据偏压充当吸收层或发射层的层。“阳极”将空穴注入位于发射层侧上的层如空穴注入层、空穴传输层或发射层中。阳极安置在基板上。阳极典型地由金属、金属氧化物、金属卤化物、导电聚合物以及其组合制得。每个有源层的特征在于带隙。发射层的带隙的特征在于将光电元件置于有效正向偏压下并根据光学频率测量所发射光的强度。与所发射光的最大强度相对应的光频率在本文中被称为νe，并且νe表征发射层的带隙。光电流生成层的带隙的特征在于将光电元件置于有效反向偏压下、使光电元件暴露于各种频率的光并根据光频率测量光电流。与最大光电流相对应的光频率在本文中被称为光电流生成层的特性响应频率νd，并且νd表征光电流生成层的带隙。“阴极”将电子注入位于发射层侧上的层(即，电子注入层、电子传输层或发射层)中。阴极典型地由金属、金属氧化物、金属卤化物、导电聚合物或其组合制成。“有效正向偏压”是施加到光电元件的阳极和阴极的电压。“正向偏压”意味着施加到阳极的电压相对于施加到阴极的电压而言是正的。当电压具有足以使光电元件发光的幅度时，正向偏压是“有效的”。“有效反向偏压”是施加到光电元件的阳极和阴极的电压。有效反向偏压允许光电元件在光电元件被其敏感的光撞击时生成光电流。通常，绝对反向偏压意味着施加到阳极的电压相对于施加到阴极的电压而言是负的。大多数光电流生成光电元件能够在被其处于反向偏压时或者当存在零偏压时敏感的光撞击时生成光电流。许多光电流生成光电元件还能够在被其处于具有相对较小幅度的正向偏压时敏感的光撞击时生成光电流。因此，对于许多光电元件而言，有效反向偏压是落在从小幅度正向偏压跨到零电压并跨到中等幅度绝对反向偏压的范围内的电压。“电子注入层”或“EIL”和类似术语是在有效正向偏压下的光电元件中将从阴极注入的电子有效地注入电子传输层中的层。一些光电元件具有EIL而一些光电元件不具有EIL。“电子传输层”或“ETL”和类似术语是安置在有源层与电子注入层之间的层。当置于有效正向偏压电场中时，电子传输层将从阴极注入的电子传输到发光层。ETL的材料或组成通常具有高电子迁移率以用于高效地传输注入的电子。ETL通常也旨在阻挡空穴的通过。“电子伏特”或“eV”是通过跨一伏特电势差移动的单个电子的电荷而得到(或失去)的能量的量。“发射层”和类似术语是位于电极(阳极与阴极)之间并且当置于有效正向偏压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其包括发光光电元件和光电流生成光电元件，其中所述装置进一步包括不透明元件，所述不透明元件防止所述发光光电元件发射的光经由所述装置内的通路到达所述光电流生成光电元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 US 62/3126081.一种装置，其包括发光光电元件和光电流生成光电元件，其中所述装置进一步包括不透明元件，所述不透明元件防止所述发光光电元件发射的光经由所述装置内的通路到达所述光电流生成光电元件。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述发光光电元件和所述光电流生成光电元件具有相同的组成，其中所述发光光电元件处于有效正向偏压并且所述光电流生成光电元件处于有效反向偏压。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述发光光电元件包括发射层并且所述光电流生成光电元件包括吸收层。4.根据权利要求3所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·特雷福纳斯三世，赵诚龙，K·德什潘德，T·埃韦斯，E·格里尔，J·朱，欧纳瑞，朴钟根，M·西姆，张洁倩，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，伊利诺伊大学评议会，罗门哈斯公司，罗门哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US