[發明專利]包括發光元件及太陽能電池性能的電子元件

有效

• 申請號: 201080026611.3
• 申請日: 2010-11-26
• 公開（公告）號: CN102473762A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 李光熙;黃仁旭;姜洪葵;金根鎮
• 申請（專利權）人: 光州科學技術院
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L33/36
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;周義剛

技術領域

本發明涉及一種同時執行接受電流而發光的有機發光二極管(OLED：ORGANIC?LIGHT?EMITTING?DIODE)等發光元件和接受太陽光等光源而產生電的太陽能電池(SOLAR?CELL)功能的多功能電子元件。

背景技術

顯示元件按照顯示方式劃分為CRT(Cathode?Ray?Tube：陰極射線管)、PDP(Plasma?Display?Panel：等離子體顯示板)、LED(Light?Emitting?Diode：發光二極管)、OLED(Organice?Light?Emitting?Diode：有機發光二極管)以及FED(Field?Emission?Display：場發射顯示元件)等自發光元件和如LCD(Liquid?Crystal?Display：液晶顯示器)以及DLP(Digital?Lighting?Processing：數字光處理)之類的對另外的光源選擇性地進行遮光/反射而顯示的被動式元件，并且按照驅動方式劃分為如薄膜場效應晶體管LCD(TFT-LCD)以及有源矩陣有機發光二極體面板(AMOLED)之類的有源矩陣型(Active?Matrix?Type)和如PDP以及無源式有機電激發光二極管(PMOLED)之類的無源矩陣型(Passive?Matrix?Type)。

此外，在自發光元件中，按照發光方式大致劃分為，如PDP之類的利用被光量子(Photon)激發而發光的光致發光(Photoluminence)原理的元件和如OLED以及LED之類的利用被電子(Electron)激發而發光的電致發光(Electroluminence)原理的元件以及如CRT和FED之類的利用被加速后的電子激發的陰極射線發光(Cathodoluminescence)原理的元件。

OLED研究，起初在1980年度初由美國的伊斯曼柯達(Estman?Kodak)公司的C.W.Tang進行了研究，直到1987年制造出導入空穴傳輸層(HTL：Hole?Transporting?Layer)和電子傳輸層(ETL：Electron?Transporting?Layer)的層壓結構，并在發光層(EML：Emitting?Layer)制作出涂覆熒光摻雜物的薄膜OLED，而在10V以下的驅動電壓下呈現出1000cd/m²以上的亮度特性，從此便開始了迅猛的發展。

在先鋒(Pioneer)公司以及出光(Idemistu)公司等的持續性研究開發之下，由Kodak公司所主導的低分子OLED已達到商用化的階段。

此外，就高分子材料而言，由英國的劍橋(Cambridge)大學的Friend?Group發表的PPV為起點，其研究達到白熱化。

另一方面，太陽能電池是一種利用當向構成p-n接合的半導體二極管照射光時生成電子的光電效果(photovoltaic?effect)直接將太陽能轉化為電能的半導體元件。

太陽能電池按照吸收太陽光的原材料的種類來劃分，大致分為基于結晶型Si晶片的堆積型(bulk型)太陽能電池；以及非晶硅、CdTe、CIGS、染料感應太陽能電池(DSSC，Dye?Sensitized?Solar?Cell)，有機太陽能電池等薄膜型太陽能電池。

有機發光二極管(OLED)與薄膜型太陽能電池其結構類似，因而曾嘗試過同時實現發電和信息顯示。

此時，在有機發光二極管(OLED)及太陽能電池中，需要考慮包括一對電極層的發光層以及光電轉換層的各個層(Layers)間的能級而選擇構成各層的材料。倘若不考慮能級，則致使電子遷移率降低，由此，有機發光二極管(OLED)的情況下發光效率降低，而太陽能電池的情況下發電效率降低。

韓國公開專利10-2005-0083243號(以下稱作“引用文獻1”)以及韓國公開專利10-2008-0065120號(以下稱作“引用文獻2”)中，記載了在有機發光二極管(OLED)的一側接合太陽能電池的太陽能電池一體式顯示元件。

然而，在上述引用文獻中，對于有機發光二極管(OLED)側來說，由于采用了以往熟知的結構，因而能夠判斷為在發光效率上可能沒有太大問題，但對于太陽能電池側來說，由于沒有考慮能級而存在發電效率低的問題。

此外，通常為了將從發光元件發出的光傳輸給使用者，在一對電極中的至少一個電極使用ITO來作為透明電極，并且在太陽能電池中同樣為了使太陽光向光電轉換層傳遞，而在一對電極中的至少一個電極使用ITO來作為透明電極。