集成半透明光电探测器的智能有机照明光源制造技术

本发明专利技术公开了由半透明光电探测器与有机发光器件（OLED）集成的智能照明光源，该智能光源包括半透明光电探测器，控制电路柔性有机发光器件。其中半透明光电探测器和有机发光器叠层放置。通过光电探测器探测环境外部光强调控有机发光器件的注入电流，智能自动调节发光亮度。此智能照明光源可以维持一个稳定的照明环境，同时节约能源。并且凭借半透明光电探测器和有机发光器件的新颖设计，简化了尺寸和外部连接设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机发光二极管领域，尤其涉及到一种智能有机平板照明技术。
技术介绍
OLED(OrganicLightEmittingDiodes，有机发光二极管)由于其自身轻薄、节能并且自发光等优点，在显示和固态照明领域有着广阔的应用前景。其优秀的特性将影响下一代平面发光照明的开发，例如可室内和工业照明。智能照明是未来照明的趋势；先设定室內所需的照度，因所接收到的环境光強度不一，通过光电感应器探测环境光，从而调整光源亮度。使得照明环境稳定恒一，而且节约能源。很多LED公司近年推出由光电探测器和LED照明灯组成的智能照明系统。但是由于OLED器件有其特殊的面发光特性，如果集成半透明的光电探测器可以有效地减小光源尺寸，保持OLED器件轻薄的特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种新型集成半透明光电探测器的智能有机照明光源。克服现有LED和其他光源的缺陷和不足，提出OLED集成半透明光电探测器的设计结构，有效解决平板OLED器件与光电探测器合二为一的问题。将光电探测器与发光面板叠层放置，解决的集成器件的体积和分离放置的问题。此设计同样适用于未来超轻薄和柔性智能光源。本专利技术的目的通过下述方案实现：半透明光电探测器和OLED发光器件组合在一起，以及控制电路和电源，构成智能照明电路。如图1简单示意图，根据光电探测器对环境光源的检测，外部亮度过亮时，调低照明光源亮度，节省能源，减少光污染（左图）。环境亮度不足时，增加照明光源亮度，提供足够照明条件。图2给出器件叠层结构示意图，该器件结构包括，透明导电衬底，半透明光电探测器，中间层（包括单透明导电层，或者阻挡层，双透明导电层），OLED器件，导电金属层。其中中间透明导电层可以是前部光电探测器和后面OLED器件公用电极。也可以用绝缘层分开，各自独立连接外部电路。在衬底上覆盖已经刻蚀和设计好电路结构的薄膜透明电极。光电探测器和OLED器件根据器件结构分别蒸镀HTL，LEL，ETL各功能层；中间层可以用蒸镀，溅射等方法沉积在光电探测器上，对光电探测功能层无穿透和损伤。最后金属电极覆盖OLED器件，完成最终器件的制作。由于使用半透明光电探测器，很容易实现探测区域和发光区域合二为一。相比较现有的智能照明光源设计和系统，本专利技术的主要优势有两点：首先保证测试点与发光点同步，减少工作误差。其次，两个器件叠层放置的集成结构，保证OLED发光器件超薄和柔性的可能性，对未来的发展和设计提供最大可能性。附图说明图1光电探测器集成有机发光智能光源示意图。a)探测器探测到环境光高于设定，输出信号调制OLED减少发光，b)探测器探测到环境光低于设定，输出信号调制OLED增加发光。其中，1为OLED有机发光面板，2为半透明光电探测器，3为开关和控制电路，4为直流电源。图2半透明光电探测器和OLED器件的叠层放置结构。a)公用电极结构，b）上下电极独立绝缘结构。其中，5为透明导电基底，6为光电探测器，7为光电探测器透明后电极，8为中间绝缘层，9为OLED器件透明前电极，10为OLED器件，11为金属背电极。具体实施方式如图2所示，本专利技术智能有机照明光源的器件结构包括，透明导电衬底，半透明光电探测器，中间层（包括单透明导电层，或者阻挡层，双透明导电层），OLED器件，导电金属层。具体制作步骤如下：第一步，在透明衬底上沉积需要的TCO和ZTO的电极，或者利用刻蚀形成所需要的电极纹理图案。第二步，将裁切和刻蚀后的ITO和ZTO柔性基片首先用洗涤剂清洗，除去表面的杂质和油污，然后依次经过清洗剂超声清洗，超纯水超声清洗，乙醇超声清洗三步超声清洗处理后置于烘箱烘干。第三步，将上述步骤一种烘干的ITO和ZTO柔性基片在紫外臭氧处理腔中进行紫外臭氧处理15分钟。第四步，在衬底上旋涂30nmPEDO：PSS，加热120度10分钟。第五步，再旋涂100nm有机半导体薄膜。第六步，在真空腔蒸镀15nmAl。第七步，在真空腔中溅射60nmITO。第八步，在真空腔中进行5分钟等离子体处理。第九步，再次传入真空腔，分别蒸镀多层有机OLED器的空穴传输层（NPB），发光层(Alq:C545T)，电子传输层（Alq/LiF）。第十步，最后蒸镀最后一层100纳米金属铝层覆盖集成器件。镀膜结束后，保持该真空状态下待电极冷却至室温，然后向腔室充入手套箱中的氮气至常压，传器件到氮气手套箱。最终得到制备好的器件。该器件半透明光电探测器在0-1个太阳光下，电流密度从10E-7-10mA.cm-2。OLED器件的启亮电压为4.5V，最大电流密度接近1200mA.cm-2，最大亮度能够达到90000cd.m-2。测试中距集成器件10厘米处放置一面反射境，如设定维持半透明光电探测器电流密度与OLED亮度成线形上升关系。如为在黑暗环境下，光电探测器光电流密度达到0.8mA.cm-2，OLED发光亮度在1500cd.m-2；在开日光灯，OLED发光亮度在1200cd.m-2光电探测器的光电流密度也达到0.8mA.cm-2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成半透明光电探测器的智能有机照明光源，其特征在于，包括：OLED器件，半透明光电探测器（PD），其中，半透明光电探测器与OLED集成的集成器件结构是叠层模式，半透明光电探测器放置在OLED前面。

【技术特征摘要】
1.一种集成半透明光电探测器的智能有机照明光源，其特征在于，包括：OLED器件，半透明光电探测器（PD），其中，半透明光电探测器与OLED集成的集成器件结构是叠层模式，半透明光电探测器放置在OLED前面。
2.根据权利要求1所述的集成半透明光电探测器的智能有机照明光源，其特征在于，所述半透明光电探测器的有机/无机半导体功能层，前后透明电极层，OLED器件的前部电极层都是可见光透明或半透明有机/无机导电薄膜。
3.根据权利要求2所述的集成半透明光电探测器的智能有机照明光源，其特征在于，所述光电探测器有机/无机半导体功能层可以通过热蒸法，镀膜，旋涂，涂抹，喷涂，打印，卷对卷等制膜方法制备。
4.根据权利要求1所述的集成半透明光电探测器的智能有机照明光源，其特征在于，所述OLED功能层可以通过热蒸法，旋涂，涂抹，打印，卷对卷等方法制备。
5.根据权利要求2所述的集成半透明光电探测器的智能有机照明光源，其特征在于，所述透明电极层可以选自透明导电氧化物（TCO）材料，锌铝，氧化铟氧化锌，氧化锡，氧化镓铟锡（GITO），柔性电极基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王希祖，陈志宽，
申请(专利权)人：方圆环球光电技术盐城有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32