專利名稱：用于在紅外上轉(zhuǎn)換裝置上提供電荷阻擋層的方法和設(shè)備的制作方法
用于在紅外上轉(zhuǎn)換裝置上提供電荷阻擋層的方法和設(shè)備相關(guān)申請(qǐng)案的交叉引用本申請(qǐng)案請(qǐng)求于2010年5月24日申請(qǐng)的第61/347，696號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案的權(quán)利，所述申請(qǐng)案的全文(包括任何圖形、表格或圖式)在此以引用的方式并入本文中。
背景技術(shù)：
由于在夜視、測(cè)距、安全及半導(dǎo)體晶片檢查中的潛在應(yīng)用，紅外(IR)至可見(jiàn)光上轉(zhuǎn)換裝置已引起大量研究興趣。早期的近紅外(NTR)上轉(zhuǎn)換裝置大多都基于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。這些裝置由兩個(gè)串聯(lián)部分組成一個(gè)部分用于光電探測(cè)，且另一部分用于熒光。上轉(zhuǎn)換裝置主要通過(guò)光電探測(cè)方法來(lái)區(qū)分。這些裝置的上轉(zhuǎn)換效率通常很低。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)集成發(fā)光二極管(LED)與基于半導(dǎo)體的光電探測(cè)器的NTR至可見(jiàn)光上轉(zhuǎn)換裝置呈現(xiàn)的最大外部轉(zhuǎn)換效率為O. 3%。具有與有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)集成的無(wú)機(jī)InGaAs/InP光電探測(cè) 器的混合式有機(jī)/無(wú)機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置呈現(xiàn)的外部轉(zhuǎn)換效率僅為O. 25%。制造和加工此類無(wú)機(jī)和混合式上轉(zhuǎn)換裝置較貴，并且，此類裝置的制造不符合大面積應(yīng)用。Ni 等人的 Jpn. J. Appl. Phys. 2001, 40, L948 和 Chikamatsu 等人的 Appl. Phys.Lett. 2002, 81，769公開(kāi)全有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置，所述裝置分別通過(guò)耦合熒光OLED與氧鈦酞菁(TiOPc)光敏空穴注入層來(lái)呈現(xiàn)NIR至藍(lán)上轉(zhuǎn)換和紅至綠上轉(zhuǎn)換。這些全有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置顯示非常低的轉(zhuǎn)換效率(小于O. 05%)。用在上轉(zhuǎn)換裝置中的光電探測(cè)器具有低量子效率，由于有機(jī)敏化劑產(chǎn)生具有低電荷分離效率的光生激子和突光OLED呈現(xiàn)小于5%的外部量子效率(EQEs)，從而導(dǎo)致整體上轉(zhuǎn)換效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式針對(duì)一種用于感知紅外(IR)輻射并提供高能量電磁輻射的輸出的裝置，所述裝置包括陽(yáng)極；空穴阻擋層(HBL)，所述HBL分離陽(yáng)極與IR感知層；有機(jī)發(fā)光層，所述有機(jī)發(fā)光層通過(guò)IR感知層與陽(yáng)極分離；及陰極。當(dāng)IR輻射輻照IR感知層時(shí)，空穴與電子通過(guò)在陽(yáng)極與陰極之間施加電勢(shì)而結(jié)合在有機(jī)光子發(fā)光層以產(chǎn)生電磁輻射。在特定實(shí)施方式中，陽(yáng)極與陰極中的一者或兩者為透明的。在特定實(shí)施方式中，陽(yáng)極可由材料制成，所述材料選自以下各物ΙΤ0、ΙΖ0、ATO、AZO及碳納米管，并且，陰極可由材料制成，所述材料選自以下各物L(fēng)iF/Al、Ag、Ca:Mg、LiF/Al/IT0、Ag/IT0、CsC03/IT0 及 Ba/Al?？昭ㄗ钃鯇涌砂珺CP、UGH2、BPhen, Alq3、mCP、C6(I、3TPYMB、ZnO納米顆粒及以上各物的組合。有機(jī)光子發(fā)光層可由材料制成，所述材料選自以下各物MEH_PPV、Alq3及FIrpic。IR光電探測(cè)層可由有機(jī)材料制成，例如，SnPc, SnPc: C60, AlPcCl、AlPcCl: C60, TiOPc 或 TiOPc: C60,或者，IR光電探測(cè)層可由無(wú)機(jī)材料制成，例如，PbSe或PbS。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述裝置可包括一或多個(gè)電荷傳輸層，所述電荷傳輸層由材料制成，例如用來(lái)傳輸空穴的TAPC、NPB或TPD和/或用來(lái)傳輸電子的3TPYMB、BCP、BPhen和Alq3。


圖IA至圖IB圖示現(xiàn)有技術(shù)的不具有任何電荷阻擋層的紅外至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的能量示意圖，其中圖IA圖示在黑暗中無(wú)外加電壓情況下的能量帶示意圖，并且，圖IB圖示在黑暗中低外加電壓情況下的能量帶示意圖。圖2A至圖2C圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，具有空穴阻擋層的IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的能量帶示意圖，其中圖2A圖示在黑暗中無(wú)外加電壓情況下的能量帶示意圖，圖2B圖示在黑暗中即使在高外加電壓情況下的能量帶示意圖，并且，圖2C圖示在IR輻照中有外加電壓情況下的能量帶示意圖。圖3A至圖3B圖示在黑暗和IR輻照下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有各種有機(jī)空穴阻擋層的IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的(3A) I-V特性和(3B) L-V特性，其中BCP和UGH2用作空穴阻擋材料。圖4A至圖4B圖示在黑暗和IR輻照下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有無(wú)機(jī)ZnO空穴阻擋層的IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的具有有機(jī)BCP空穴阻擋層的裝置相比的(4A) I-V特性和(4B) L-V特性?！D5A至圖5B圖示在黑暗和IR輻照下，不具有任何電荷阻擋層的基于QD的IR至可見(jiàn)光上轉(zhuǎn)換裝置的(5A)能量帶示意圖和(5B) L-I-V特性。圖6A至圖6C圖示在黑暗和IR輻照下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有ZnO空穴阻擋層的基于QD的IR至可見(jiàn)光上轉(zhuǎn)換裝置的(6A)能量帶示意圖、(6B) I-V特性和(6C) L-V特性。
具體實(shí)施例方式已說(shuō)明高效有機(jī)發(fā)光裝置(例如有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDs ))和高效有機(jī)光電探測(cè)器且發(fā)明者已公開(kāi)全有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置，其中OLED與IR光電探測(cè)器集成到一個(gè)裝置中。(參見(jiàn)Kim等人在2010年11月24日申請(qǐng)的第PCT/US2010/058015號(hào)PCT專利申請(qǐng)案及Kim等人的Adv. Mater. 2010, 22，2260-3，所述兩者的全文在此均以引用的方式并入本文中，并特別合并用于有機(jī)光電探測(cè)器和全有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置(例如集成到一個(gè)裝置中的有機(jī)發(fā)光裝置(例如0LED)和IR光電探測(cè)器)的教示。由于所述裝置與輕型加固柔性塑料襯底的兼容性，全有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置可允許其它更常規(guī)技術(shù)不可用的應(yīng)用。不幸的是，即使在沒(méi)有IR輻照的情況下，由于在低電壓下，陽(yáng)極的功函數(shù)與IR吸收光電探測(cè)器的最高占有分子軌道(HOMO)之間的小差異，關(guān)閉狀態(tài)的有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置仍可發(fā)出可見(jiàn)光。本發(fā)明的實(shí)施方式針對(duì)改進(jìn)的紅外成像裝置，其中發(fā)射由IR光電探測(cè)器的上轉(zhuǎn)換造成，所述IR光電探測(cè)器與有機(jī)發(fā)光裝置(例如，OLED)耦接，其中光發(fā)射只在足夠高的電壓下的IT輻照下發(fā)生。本發(fā)明的其它實(shí)施方式針對(duì)一種制造方法，所述方法的成本相對(duì)較低，并且，所述方法生產(chǎn)輕型高敏感裝置，所述裝置具有高增益和圖像逼真，而能耗較低。特定實(shí)施方式可合并一或多個(gè)有機(jī)IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置，所述裝置公開(kāi)于Kim等人的PCT7US2010/058015或Kim等人的Adv. Mater. 2010, 22，2260-3中，其中在例示性實(shí)施方式中，錫酞菁巴克敏斯特富勒烯(SnPc = C6tl)整體異質(zhì)結(jié)構(gòu)層IR光探測(cè)器與作為發(fā)光層的fac-三(2-苯基吡啶)銥(Ir (ppy) 3)基磷光層串聯(lián)連接，其中所述結(jié)構(gòu)可由圖IA中圖示的結(jié)構(gòu)概括，所述結(jié)構(gòu)與常規(guī)OLED相似。在全有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置中，具有效率低的空穴傳輸IR敏化層可能是有利的，以使得有機(jī)發(fā)光層(例如，OLED)保持處于關(guān)閉狀態(tài)，直到出現(xiàn)IR輻照。在有IR光致激發(fā)時(shí)，空穴注入有機(jī)發(fā)光層中，其中空穴與從陰極注入的電子結(jié)合以發(fā)出波長(zhǎng)比入射IR輻射(例如，可見(jiàn)光)的波長(zhǎng)短的光。對(duì)于具有氧化銦錫(ITO)陽(yáng)極和IR探測(cè)(吸收)錫(II)酞菁(SnPc)層的裝置來(lái)說(shuō)，由于陽(yáng)極的功函數(shù)與IR吸收器的HOMO之間的小差異，從陽(yáng)極注入的空穴在低電壓處發(fā)生，如圖IB中所示。因此，用施加到電極的相對(duì)低的電壓，即使在極少的IR輻照或不用IR輻照的情況下也可產(chǎn)生光。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，全有機(jī)上轉(zhuǎn)換裝置的性能可通過(guò)包含電荷阻擋層而增強(qiáng)。在特定實(shí)施方式中，空穴阻擋層放置在ITO陽(yáng)極與SnPc IR光電探測(cè)層之間，以便有效阻擋來(lái)自ITO陽(yáng)極的空穴載流子，從而抑制上轉(zhuǎn)換裝置的可見(jiàn)亮度直到施加足夠高的電壓和IR輻照，如圖2A、圖2B和圖2C中所示。除ITO之外，可用作陽(yáng)極的其他材料包括(但不限于)氧化銦鋅(ΙΖ0)、氧化鋁錫(ΑΤ0)、氧化鋅鋁(AZO)及碳納米管。除SnPc = C6tl之外，可采用的其它有機(jī)IR光電探測(cè)器包括(但不限于)錫(II)酞菁(SnPc)、氯化鋁酞菁(AlPcCl)、AlPcCl: C6tl、氧鈦酞菁(TiOPc) ^TiOPciC600除Ir (ppy) 3之外，可采用的其它電致發(fā)光有機(jī)發(fā)光裝置(例如0LED)材料包括(但不限于) 聚-[2-甲氧基，5- (2’ -乙基-己氧基)苯乙炔](MEH-PPV)、三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)及銥(III) 二 [ (4，6_ 二-氟苯基)-吡 啶-N，C2 ' ]吡啶甲酸(FIrpic)。陰極可為L(zhǎng)iF/Al或可為具有適當(dāng)功函數(shù)之任何導(dǎo)體，包括(但不限于)Ag、Ca:Mg, LiF/Al/ΙΤΟ、Ag/ITO、CsC03/IT0 及 Ba/Al。可用作電子傳輸層的材料包括(但不限于):三[3-(3-吡啶基)-苯基]硼烷(3TPYMB)、2，9- 二甲基-4，7- 二苯基-I, 10-鄰二氮菲(BCP)、4，7- 二苯基-I, 10-鄰二氮菲(BPhen)及三_(8_羥基喹啉)鋁(Alq3)?？捎米骺昭▊鬏攲拥牟牧习?但不限于)1，I-雙[(二-4-甲苯氨基)苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N, - 二苯基-N，N’(2-萘基)-(1，I’_ 苯基)_4，4’- 二元胺(NPB)及N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(間甲基苯)聯(lián)苯胺(TPD)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易地通過(guò)相對(duì)功函數(shù)、最高占有分子軌道(HOMO)能級(jí)和最低空余分子軌道(LUMO)能級(jí)、層兼容性及在制造期間使用的任何所需沉積法的性質(zhì)來(lái)確定陽(yáng)極、陰極、IR光電探測(cè)器、有機(jī)發(fā)光裝置(例如0LED)、材料、空穴傳輸層及電子傳輸層的適當(dāng)組合。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，空穴阻擋層可為有機(jī)化合物。圖3A在黑暗和IR輻照下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的I-V特性，并且圖3B圖示在黑暗和IR輻照下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的L-V特性，所述裝置由不同有機(jī)空穴阻擋層、2，9- 二甲基-4，7- 二苯基-1，10-鄰二氮菲(BCP)及p- 二 (三苯硅基)苯(UGH2)制成。這些空穴阻擋材料具有深Η0Μ0能級(jí)。由于這些材料也具有小LUMO能量，空穴阻擋層與IR敏化層之間的電荷產(chǎn)生是可以忽略的。如圖3A和圖3B中所示，具有空穴阻擋層的上轉(zhuǎn)換裝置在黑暗中具有較高啟動(dòng)電壓。除BCP和UGH2之外，可用于本發(fā)明的實(shí)施方式中的其它有機(jī)空穴阻擋層包括(但不限于)4，7_ 二苯基-1，10-鄰二氮菲(BPhen)、三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、3，5’4州’-二咔唑-苯(11￡ )、C6tl及三[3_(3_吡啶基)-苯基]硼烷(3TPYMB)。在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，上轉(zhuǎn)換裝置中可包括無(wú)機(jī)空穴阻擋層。圖4A圖示在黑暗狀態(tài)和IR輻照下，IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的T-V特性，并且圖4B圖示在黑暗狀態(tài)和IR輻照下，IR至綠光上轉(zhuǎn)換裝置的L-V特性，所述裝置具有與ZnO空穴阻擋層不同的厚度且與具有有機(jī)BCP空穴阻擋層的裝置相比。具有ZnO空穴阻擋層的裝置顯示與BCP的特性類似的特性。除ZnO之外，可用于本發(fā)明的實(shí)施方式中的其它無(wú)機(jī)空穴阻擋層包括(但不限于)Ti02、SiO, Si02、Si3N4 及 AI2O30在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，IR光電探測(cè)層可為無(wú)機(jī)的，例如，量子點(diǎn)(QDs)和空穴阻擋層可為有機(jī)的或無(wú)機(jī)的。對(duì)于沒(méi)有空穴阻擋層的例示性上轉(zhuǎn)換裝置來(lái)說(shuō)，圖5A中所示，PbSe QD層用作IR敏化劑，且MEH-PPV用作電致發(fā)光有機(jī)發(fā)光裝置，例如，OLED0圖5A的裝置未顯示QD IR探測(cè)層的空穴阻擋，如圖5B中所示，其中QD IR上轉(zhuǎn)換裝置上的L-I-V特性以外加電壓顯示黑暗與IR輻照電流密度及亮度之間的小差異，其中于低電壓下發(fā)光。相反，具有ZnO空穴阻擋層的QD IR上轉(zhuǎn)換裝置(如圖6A中所示)在黑暗中有效地阻擋從陽(yáng)極注入的空穴。這由圖6B和圖6C中的用于具有ZnO空穴阻擋層的QD IR上轉(zhuǎn)換裝置的I-V特性和L-V特性顯示。在此實(shí)施方式中，IR輻照充當(dāng)高效光開(kāi)關(guān)。除PbSe之外，可采用的其它QD包括(但不限于):PbS?？捎米鱅R探測(cè)器的其它無(wú)機(jī)材料包括(但不限于):Si、Ge 及 GaAs。本發(fā)明的實(shí)施方式關(guān)于用于探測(cè)紅外(IR)輻射并提供波長(zhǎng)比入射IR輻射波長(zhǎng)短 的輸出(例如，可見(jiàn)光輸出)的方法和設(shè)備。由于所述裝置與輕型加固柔性塑料襯底的相容性，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的上轉(zhuǎn)換裝置可用作用于許多應(yīng)用的組件(例如，像素)，所述應(yīng)用包括(但不限于)夜視、測(cè)距、安全及半導(dǎo)體晶片檢查。本文中涉及或引用的所有專利、專利申請(qǐng)案、臨時(shí)申請(qǐng)案及公開(kāi)案的全文(包括所有圖形和表格)均以引用的方式并入本文中，就范圍而言，所述案與本說(shuō)明書(shū)的明確教示并不沖突。應(yīng)了解，本文中所述的實(shí)例和實(shí)施方式僅用于說(shuō)明性目的，并且，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解對(duì)所述實(shí)例和實(shí)施方式作出各種修改或改變，所述修改或改變都將包括在本申請(qǐng)案的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于感知紅外(IR)輻射的裝置，所述裝置包含 陽(yáng)極； 空穴阻擋層； IR感知層，所述IR感知層通過(guò)所述空穴阻擋層與所述陽(yáng)極分離； 有機(jī)發(fā)光層，所述有機(jī)發(fā)光層通過(guò)所述IR感知層與所述陽(yáng)極分離 '及 陰極，其中當(dāng)電勢(shì)施加到所述陽(yáng)極與所述陰極之間時(shí)，并且，當(dāng)IR輻射入射到所述IR感知層上時(shí)，輸出電磁福射產(chǎn)生于所述有機(jī)發(fā)光層中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述空穴阻擋層包含材料，所述材料選自由BCP、UGH2、BPhen、Alq3、mCP、C6(I、3TPYMB、ZnO納米顆粒及以上各物的組合組成的群。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述有機(jī)發(fā)光層只在IR輻射入射到所述IR感知層上時(shí)產(chǎn)生所述輸出電磁福射。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述陽(yáng)極為透明的，并且，所述陰極為透明的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述陽(yáng)極包含材料，所述材料選自由ΙΤΟ、ΙΖ0、ATO、AZO及碳納米管組成的群。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述陰極包含材料，所述材料選自由LiF/Al、Ag、Ca:Mg、LiF/Al/ΙΤΟ、Ag/ITO、CsC03/IT0 及 Ba/Al 組成的群。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述有機(jī)發(fā)光層包含材料，所述材料選自由MEH-PPVaiq3 及 FIrpic 組成的群。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述IR感知層為有機(jī)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述有機(jī)IR感知層包含材料，所述材料選自由SnPc, SnPc: C60, AlPcCl、AlPcCl: C60、TiOPc 及 TiOPc: C60 組成的群。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述IR感知層為無(wú)機(jī)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述無(wú)機(jī)IR感知層包含材料，所述材料選自由PbSe及PbS組成的群。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，所述裝置進(jìn)一步包含空穴傳輸層，其中所述空穴傳輸層分離所述有機(jī)發(fā)光層與所述IR感知層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述空穴傳輸層包含材料，所述材料選自由TAPC, NPB及TPD組成的群。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，所述裝置進(jìn)一步包含電子傳輸層，其中所述電子傳輸層分離所述有機(jī)發(fā)光層與所述陰極。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述電子傳輸層包含材料，所述材料選自由3TPYMB、BCP、BPhen 及 Alq3 組成的群。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中通過(guò)從所述陰極注入的電子結(jié)合從所述IR感知層注入的空穴在所述有機(jī)發(fā)光層中產(chǎn)生所述輸出輻射。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中從所述陰極注入的所述電子從所述陰極穿過(guò)電子傳輸層到所述發(fā)光層。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中從所述IR感知層注入的所述空穴從所述IR感知層穿過(guò)空穴傳輸層到所述發(fā)光層。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中輸出電磁輻射直到所述電勢(shì)達(dá)到閾值幅度才產(chǎn)生。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述空穴阻擋層與所述IR感知層之間的電荷產(chǎn)生是可以忽略的。
21.一種探測(cè)紅外(IR)輻射的方法，所述方法包含以下步驟 將裝置定位在關(guān)注區(qū)，其中所述裝置包含 陽(yáng)極； 空穴阻擋層； IR感知層，所述IR感知層通過(guò)所述空穴阻擋層與所述陽(yáng)極分離； 有機(jī)發(fā)光層，所述有機(jī)發(fā)光層通過(guò)所述IR感知層與所述陽(yáng)極分離； 及 陰極，其中當(dāng)電勢(shì)施加到所述陽(yáng)極與所述陰極之間時(shí)，并且，當(dāng)IR輻射入射到所述IR感知層上時(shí)，輸出電磁福射產(chǎn)生于所述有機(jī)發(fā)光層中；及 監(jiān)控所述輸出電磁輻射，以便當(dāng)探測(cè)到所述輸出電磁輻射時(shí)，確定IR輻射出現(xiàn)在所述關(guān)注區(qū)中。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述空穴阻擋層包含材料，所述材料選自由BCP、UGH2、BPhen, Alq3、mCP、C6(I、3TPYMB、ZnO納米顆粒及以上各物的組合組成的群。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述有機(jī)發(fā)光層只在IR輻射入射到所述IR感知層上時(shí)產(chǎn)生所述輸出電磁福射。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述陽(yáng)極為透明的，并且，所述陰極為透明的。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述陽(yáng)極包含材料，所述材料選自由ΙΤΟ、ΙΖ0、ATO、AZO及碳納米管組成的群。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述陰極包含材料，所述材料選自由LiF/Al、Ag、Ca:Mg、LiF/Al/ΙΤΟ、Ag/ITO、CsC03/IT0 及 Ba/Al 組成的群。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述有機(jī)發(fā)光層包含材料，所述材料選自由MEH-PPVaiq3 及 FIrpic 組成的群。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述IR感知層為有機(jī)的。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述有機(jī)IR感知層包含材料，所述材料選自由SnPc, SnPc: C60, AlPcCl、AlPcCl: C60、TiOPc 及 TiOPc: C60 組成的群。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述IR感知層為無(wú)機(jī)的。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述無(wú)機(jī)IR感知層包含材料，所述材料選自由PbSe及PbS組成的群。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包含空穴傳輸層，其中所述空穴傳輸層分離所述有機(jī)發(fā)光層與所述IR感知層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述空穴傳輸層包含材料，所述材料選自由TAPC, NPB及TPD組成的群。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，進(jìn)一步包含電子傳輸層，其中所述電子傳輸層分離所述有機(jī)發(fā)光層與所述陰極。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述電子傳輸層包含材料，所述材料選自由3TPYMB、BCP、BPhen 及 Alq3 組成的群。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中通過(guò)從所述陰極注入的電子結(jié)合從所述IR感知層注入的空穴在所述有機(jī)發(fā)光層中產(chǎn)生所述輸出輻射。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中從所述陰極注入的所述電子從所述陰極穿過(guò)電子傳輸層到所述發(fā)光層。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中從所述IR感知層注入的所述空穴從所述IR感知層穿過(guò)空穴傳輸層到所述發(fā)光層。
39.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中輸出電磁輻射直到所述電勢(shì)達(dá)到閾值幅度才產(chǎn)生。
40.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述空穴阻擋層與所述IR感知層之間的電荷產(chǎn)生是可以忽略的。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式針對(duì)一種用于使用上轉(zhuǎn)換感知紅外(IR)輻射以提供電磁輻射的輸出的改進(jìn)裝置，所述電磁輻射的波長(zhǎng)比入射IR輻射(例如，可見(jiàn)光)的波長(zhǎng)短。所述裝置包含陽(yáng)極；空穴阻擋層，所述空穴阻擋層用來(lái)分離IR感知層與陽(yáng)極；有機(jī)發(fā)光層，所述有機(jī)發(fā)光層通過(guò)IR感知層與陽(yáng)極分離；及陰極?？昭ㄗ钃鯇哟_保在電勢(shì)施加到陽(yáng)極與陰極之間時(shí)，有機(jī)發(fā)光層只在用IR輻射輻照IR感知層時(shí)產(chǎn)生電磁輻射。
文檔編號(hào)H01L31/09GK102906886SQ201180025659
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者弗蘭基·索, 金度永, 宋東佑, 伽利略·薩拉斯克塔, 巴恩德拉克·K·普拉丹 申請(qǐng)人:佛羅里達(dá)大學(xué)研究基金會(huì)公司, 納米控股有限公司