包括发光元件及太阳能电池性能的电子元件制造技术

技术编号:7357296 阅读:150 留言:0更新日期:2012-05-26 07:12
本发明专利技术提供一种包括发光元件及太阳能电池性能的电子元件,该电子元件包括太阳能电池部以及发光元件部,上述太阳能电池部包括:第一电极层,形成于上述第一电极层上的能级补偿层,形成于上述能级补偿层上的光电转换层,以及形成于上述光电转换层上的共享电极层;上述发光元件部包括:上述共享电极层,形成于上述共享电极层上的发光层;以及形成于上述发光层上的第二电极层;上述能级补偿层的LUMO能级小于上述第一电极层的功函数,且大于上述光电转换层的LUMO能级。上述电子元件基于如上所述结构,具有因各层之间的电子迁移率高而使发光元件的发光效率或太阳能电池的发电效率提高的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种同时执行接受电流而发光的有机发光二极管(OLED ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE)等发光元件和接受太阳光等光源而产生电的太阳能电池(SOLAR CELL)功能的多功能电子元件。
技术介绍
显示元件按照显示方式划分为CRT (Cathode Ray Tube 阴极射线管)、PDP (Plasma Display Panel 等离子体显示板)、LED (Light Emitting Diode 发光二极管)、 OLED (Organice Light Emitting Diode :有机发光二极管)以及 FED(Field Emission Display :场发射显示元件)等自发光元件和如IXD (Liquid Crystal Display 液晶显示器)以及DLP(Digital Lighting Processing 数字光处理)之类的对另外的光源选择性地进行遮光/反射而显示的被动式元件,并且按照驱动方式划分为如薄膜场效应晶体管 IXD(TFT-IXD)以及有源矩阵有机发光二极体面板(AMOLED)之类的有源矩阵型(Active Matrix Type)和如PDP以及无源式有机电激发光二极管(PMOLED)之类的无源矩阵型 (Passive Matrix Type)0此外,在自发光元件中,按照发光方式大致划分为,如PDP之类的利用被光量子 (Photon)激发而发光的光致发光(Photoluminence)原理的元件和如OLED以及LED之类的利用被电子(Electron)激发而发光的电致发光(Electroluminence)原理的元件以及如 CRT和FED之类的利用被加速后的电子激发的阴极射线发光(Cathodoluminescence)原理的元件。OLED研究,起初在1980年度初由美国的伊斯曼柯达(Estman Kodak)公司的 C. W. Tang进行了研究,直到1987年制造出导入空穴传输层(HTL Ho Ie Transporting Layer)和电子传输层(ETL :Electron Transporting Layer)的层压结构,并在发光层 (EML =Emitting Layer)制作出涂覆荧光掺杂物的薄膜0LED,而在IOV以下的驱动电压下呈现出lOOOcd/m2以上的亮度特性,从此便开始了迅猛的发展。在先锋(Pioneer)公司以及出光(Idemistu)公司等的持续性研究开发之下,由 Kodak公司所主导的低分子OLED已达到商用化的阶段。此外,就高分子材料而言,由英国的剑桥(Cambridge)大学的Friend Group发表的PPV为起点,其研究达到白热化。另一方面,太阳能电池是一种利用当向构成p-n接合的半导体二极管照射光时生成电子的光电效果(photovoltaic effect)直接将太阳能转化为电能的半导体元件。太阳能电池按照吸收太阳光的原材料的种类来划分,大致分为基于结晶型Si晶片的堆积型(bulk型)太阳能电池;以及非晶硅、CdTe、CIGS、染料感应太阳能电池(DSSC, Dye Sensitized Solar Cell),有机太阳能电池等薄膜型太阳能电池。有机发光二极管(OLED)与薄膜型太阳能电池其结构类似,因而曾尝试过同时实现发电和信息显示。此时,在有机发光二极管(OLED)及太阳能电池中,需要考虑包括一对电极层的发光层以及光电转换层的各个层(Layers)间的能级而选择构成各层的材料。倘若不考虑能级,则致使电子迁移率降低,由此,有机发光二极管(OLED)的情况下发光效率降低,而太阳能电池的情况下发电效率降低。韩国公开专利10-2005-0083243号(以下称作“引用文献1”)以及韩国公开专利 10-2008-0065120号(以下称作“引用文献2”)中,记载了在有机发光二极管(OLED)的一侧接合太阳能电池的太阳能电池一体式显示元件。然而,在上述引用文献中,对于有机发光二极管(OLED)侧来说,由于采用了以往熟知的结构,因而能够判断为在发光效率上可能没有太大问题,但对于太阳能电池侧来说, 由于没有考虑能级而存在发电效率低的问题。此外,通常为了将从发光元件发出的光传输给使用者,在一对电极中的至少一个电极使用ITO来作为透明电极,并且在太阳能电池中同样为了使太阳光向光电转换层传递,而在一对电极中的至少一个电极使用ITO来作为透明电极。然而,此时在层压ITO的过程中,如果下部层存在有机膜,则致使有机膜因ITO层压过程中生成的热量等而受损的情况多。尤其,在结合有机发光二极管(OLED)和有机太阳能电池的情况下,在相互共有所结合的一侧的电极,且太阳光贯通有机发光二极管而向有机太阳能电池的光电转换层传输的结构中,需要将共享电极层用作透明电极,而在将透明电极用作ITO时存在位于下部的有机膜受损的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于解决如下问题,S卩,在相互共有发光元件的任一电极和太阳能电池的任一电极来层压两个元件的结构中,各层之间的电子迁移率降低,而因此在发光元件的情况下发光效率降低或太阳能电池的情况下发电效率降低的问题。本专利技术的再一目的在于解决如下问题,S卩,在相互共有发光元件的任一电极和太阳能电池的任一电极来层压两个元件的结构中,形成电极层时处于下部层的有机物受损的问题。解决问题的手段为了实现上述目的,本专利技术的一实施例所涉及的电子元件,包括太阳能电池部以及发光元件部,上述太阳能电池部包括第一电极层,形成于上述第一电极层上的能级补偿层,形成于上述能级补偿层上的光电转换层,以及形成于上述光电转换层上的共享电极层; 上述发光元件部包括上述共享电极层,形成于上述共享电极层上的发光层,以及形成于上述发光层上的第二电极层;上述能级补偿层的LUMO能级小于上述第一电极层的功函数,且大于上述光电转换层的LUMO能级。 此外,优选为,上述共享电极层包括高分子有机物。此外,更优选为,上述共享电极层包括PEDOT PSS。此外,优选为,上述能级补偿层为钛氧化物(TiOx)。此外,优选为,上述第一电极层为透明的氧化物电极,上述第二电极层为不透明的金属电极。为了实现上述目的,本专利技术的再一实施例所涉及的电子元件,包括发光元件部和太阳能电池部;上述发光元件部包括第二电极层,形成于上述第二电极层上的能级补偿层,形成于上述能级补偿层上的发光层,以及形成于上述发光层上的共享电极层;上述太阳能电池部包括上述共享电极层,形成于上述共享电极层上的光电转换层,以及形成于上述光电转换层上的第一电极层;上述能级补偿层的LUMO能级小于上述第二电极层的功函数, 且大于上述发光层的LUMO能级。此外,优选为,上述共享电极层包括高分子有机物。此外,更优选为,上述共享电极层包括PEDOT PSS。此外,优选为,上述能级补偿层为钛氧化物(TiOx)。此外,优选为,上述第二电极层为透明的氧化物电极,上述第一电极层为不透明的金属电极。此外,优选为,在上述光电转换层与上述第一电极层之间还包括能级补偿层。专利技术的效果根据本专利技术,在相互共有发光元件的任一电极和太阳能电池的任一电极来层压两个元件的结构中,具有因各层之间的电子迁移率高而使发光元件的发光本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:李光熙黄仁旭姜洪葵金根镇
申请(专利权)人:光州科学技术院
类型:发明
国别省市:

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