[发明专利]一种高效率有机上转换器件

说明书

本发明公开了一种高效率有机上转换器件，包括从上到下依次设置的具有光电增益的近红外光敏层、电荷注入层、高效率有机发光的OLED薄膜层，近红外光敏层产生的电荷通过电荷注入层有效注入到OLED薄膜层中：本发明采用具有光电增益的近红外光敏层，并与高效率有机发光的OLED薄膜层结合，利用电荷积累辅助电荷隧穿原理与上转换发光原理，提高有机上转换器件的发光效率。

技术领域

本发明属于有机光电子器件领域，具体涉及一种高效率有机上转换器件。

背景技术

上转换是指吸收较长波长光并发出较短波长光的过程，一个典型例子就是将红外光转化为可见光。由于红外光人眼不可见，而上转换技术能将不可见的红外光转换为可见光，实现红外光信息的探测，在生物医疗探测、成像、光通讯等领域具有广阔应用前景。上转换技术可以由上转换发光材料直接实现，上转换材料的发光中心吸收两个或多个光子，经过无辐射弛豫到达发光能级，跃迁至基态发射出一个可见光子。但这个过程需要利用多个红外光子，上转换效率较低。上转换技术也可以通过光学上转换器件来实现，将红外光电探测器与发光二极管OLED结合制成的上转换器件，经由光-电-光的能量转换实现光子利用率的提高，但上转换效率仍无法满足实际应用的需求。

红外光电探测器部分，目前按照主体材料的不同可分为无机光电探测器和有机光电探测器。无机光电探测器尤其是硅基光电探测器，由于工艺成熟，已经充分应用在各大领域。且基于无机材料的光电倍增管应用雪崩效应能够实现极高的雪崩放大，大大提高其光电性能。但是无机红外探测器与OLED之间晶格失配，造成器件制备困难和成本提高。相比于无机材料，有机材料可人工设计合成、种类多、可扩展性强，因此，赋予有机光电探测器放大探测信号的作用，是制备性能更优良光电探测器的关键。

发明内容

本发明的目的在于：采用具有光电增益的近红外光敏层，并与高效率有机发光的OLED薄膜层结合，利用电荷积累辅助电荷隧穿原理与上转换发光原理，提高有机上转换器件的发光效率。

本发明采用的技术方案如下：

一种高效率有机上转换器件，包括从上到下依次设置的具有光电增益的近红外光敏层、电荷注入层、高效率有机发光的OLED薄膜层，近红外光敏层产生的电荷通过电荷注入层有效注入到OLED薄膜层中。

进一步的，还包括阳极、阴极。

进一步的，OLED薄膜层包括发光层、电子传输层。

进一步的，发光层为TADF发光层。

进一步的，以阳极为起始层向下延伸的方向依次设有近红外光敏层、电荷注入层、发光层、电子传输层、阴极。

进一步的，近红外光敏层的给体为PBDTT-DPP，受体为PCBM。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在近红外光敏层引入电荷陷阱，通过电荷积累诱导电荷隧穿的方式实现增益，提高有机上转换器件的发光效率。

2、本发明中，上转换器件从下到上依次由阴极、OLED薄膜层、电荷注入层、近红外光敏层、阳极组成能实现高效率有机近红外到可见光转换。

3、本发明中，近红外光敏层的给体为PBDTT-DPP，受体为PCBM，不仅能放大探测信号，还能避免与OLED薄膜层之间出现晶格失配的情况。

附图说明

图1为本发明实施例1中有机上转换器件的结构示意图。

图2为本发明实施例1中有机上转换器件的能带匹配图。

图中标记：1阳极，2近红外光敏层，3电荷注入层，4OLED薄膜层，41发光层，42电子传输层，5阴极，6界面保护层。

具体实施方式