[发明专利]有机光耦器件

说明书

本申请是发明名称为“有机光耦器件”的分案申请，原申请号为“200610011912.4”，原申请日为“2006-05-16”。

技术领域：

本发明涉及一种光耦器件，特别是一种新型的有机光耦器件，属光电子领域。

背景技术：

光耦是一种通常用于电隔离时能传输信号的光电子器件。它可以把一种信号转化为光信号，再把光信号转化为一种可以探索的信号，一般它至少包含两个功能部件，即能输出光的功能部件(输入端功能部件)和以光信号为输入而输出为可探测信号的功能部件(输出端功能部件)。最常用的光耦是利用一个电致发光器件把一个电信号转化为光信号，再利用一个光敏器件，比如光敏电阻、光敏电容、光敏二极管或者光敏三极管等把光信号转化为电信号。光耦器件可以应用到高压电隔离控制中，比如，可以在低压端把控制电信号加载到发光二极管上，得到反映电信号的光信号，然后光照射到处于高电压的光敏器件上得到加载于高压上的电信号，该电信号就可以用来控制高压端的电路、设备等；光耦器件还可以用到光计算机上，作为输入和输出器件。

目前光耦多数是由无机发光器件和无机光敏器件组成，是建立在无机单晶半导体技术上的器件，不但成本比较高，而且很难集成到柔性基底上。

随着有机半导体材料的迅速发展，有机半导体器件的性能得到了大幅度的提高，在一定范围可以与无机半导体器件相媲美，相关的有机半导体器件有很多已经大批量商品化，比如利用有机光导材料的复印机上光导鼓、有机发光二极管阵列显示器件和有机薄膜晶体管以及有机太阳能电池。

有机电致发光显示器件和有机晶体管器件的发展使得有机光耦的实现成为可能。

有一篇Motorola公司申请并于2002年3月7日公开的专利US20020027206，其中介绍了用有机发光显示器作为电转化为光的部件的一种光耦器件，但是该光耦器件的光转换为电的部分仍旧使用无机半导体功能部件。

发明内容：

结合上文中提到的现有光耦器件由于使用的材料及其结构上存在的缺陷和不足，本发明要解决的技术问题是利用有机半导体材料代替无机半导体材料制备高性能的有机光耦器件。

本发明的有机光耦器件，其组成部分包括：把已知控制信号转换成光信号的部件A部分，把部件A发出的光信号转换成可检测电信号的部件B部分，以及位于部件A部分和部件B部分之间的连接部分，其中部件A部分和部件B部分均为有机半导体器件。

本发明的有机光耦器件，部件A部分优选为有机电致发光器件，可以为有机小分子电致发光器件或者为有机聚合物电致发光器件。

本发明的有机光耦器件，部件B部分优选为有机光敏电阻、有机光敏二极管、有机光敏三极管或有机光敏晶体管中的一种。

本发明的有机光耦器件，可以应用在生物仿真领域、医疗机械领域、纤维智能领域、智能军装和武器领域。

本发明涉及的有机光耦是一种利用全有机半导体的器件，制备工艺简单，可大面积制备，因此会极大地降低成本，另外还可以集成在柔性基底上，本发明开拓了光耦在生物仿真、医疗机械方面的应用，特别是在柔性和纤维智能领域有广阔应用前景，还可以应用于智能军装、武器等方面，更具有特殊的意义。

附图说明：

图1为有机光耦器件的信号传输流程图；

图2为有机电致发光器件结构图；

图3为有机光敏电阻的器件结构图；

图4为有机光敏晶体管的结构图；

图5为实施例1的有机光耦器件结构图及其表示符号；

图6为实施例1中有机电致发光器件的输入电流和输出光亮度特性图；

图7为实施例1中并五苯光敏电阻的输入光亮度和输出光电流特性图；

图8为实施例1中有机光耦输入-输出电流密度特性图；

图9中(a)、(b)、(c)是三种有机光敏二极管结构；

图10为有机光敏三极管结构图。

具体实施方式：

本发明的有机光耦器件的信号传输流程图如附图1所示，其的制备方法如下：

部件A部分优选是一种有机电致发光器件，可以是一种有机小分子电致发光器件，也可以是一种有机聚合物电致发光器件，器件结构如附图2所示：

其中21基底，通常的基底为透明基片，可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种材料，可以包括聚碳酸脂(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等；如果制备使用从阴极发光的OLED器件，其基底可为不透明的基片，如金属、陶瓷、半导体基片等。