[發明專利]有機電致發光植物照明用光源及其制造方法

無效

• 申請號: 201110058158.0
• 申請日: 2011-03-11
• 公開（公告）號: CN102157704A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 魏斌;路林;于建寧;張民艷;尚玉柱;張建華
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;A01G7/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種有機電致發光植物照明用光源及其制造方法，屬于植物生長調節和光電子技術領域。

背景技術

目前，市場上主要利用太陽光為自然光源，太陽光通過光轉光劑塑料薄膜分別得到兩個峰區的發光光譜。色轉化塑料薄膜在生產過程中摻雜了有機或無機的光轉光劑，如有機共軛分子熒光轉光劑方法，可以將太陽光中的綠光轉換為紅光且發射光的主峰為?600?nm?左右；單基雙能稀土轉光劑方法，具有同時吸收紫外光和綠光并同時發射藍光和紅光的性能，最大發射波長在?420?～?450nm?和?620?～?680nm?區域；以及合成的?CaS?：Eu?，?Sm“?常充電型”電子陷獲材料，不僅可具有?CaS：Eu?的熒光特性，可激發帶分別位于峰值波長小于279nm?的紫外區和?400?～?620?nm?的可見光區，而且可將?0.8~1.6μm?的紅外光轉換為波長小于?672?nm?的紅光。以上三種方式都是以太陽光為自然光源，由于實際到達地面的太陽光為?290?～?3?000nm?，其中?290~400nm?的紫外光僅占?6?％左右，即使完全將日光中的紫外線轉為作物光合作用需要的藍光或紅光效果也不明顯，而?480?～?580?nm?的綠光在?400~800nm?的可見光中的比例和強度都最多，因而轉綠光方式較為常見。但是，太陽光的輻射能量明顯受到天氣變化的負面影響，更無法做到24小時不間斷照明。

跟據植物生理學原理，理想的植物照明光源應該滿足：發射光譜及發射峰應與植物葉綠素的吸收光譜即光合作用的光譜曲線盡量吻合，植物葉綠素主要包括葉綠素?a?和葉綠素?b，其吸收光譜有兩個峰區，即?400~480nm?的藍紫光區和?600~680nm?的紅橙光區。其中葉綠素?a?的吸收峰為?425nm?和?660?nm?，葉綠素?b?的吸收峰為?450nm?和?643nm?。因此，為達到植物生長需要的最優化，要求植物照明光源必須同時具備以上兩個峰區的發光光譜。藍光有利于植物營養器官如莖、葉等的生長，紅光有利于植物的花朵果實等方面的生長。

目前也有采用人工光源為植物生長提供光合作用光源，采用熒光燈、LED或者有機電致發光光源（Organic?Light?Emitting?Device，OLED），由于采用熒光燈能耗較高，而且制造藍紫光和紅橙光的效率不高。有機電致發光光源由于具有超輕薄、高亮度、響應快、低功耗、效率高及制作簡單等特性，廣泛應用于平板顯示器、背光模組以及照明等領域，其發光原理為在兩個電極之間沉積非常薄的有機材料，對該有機發光材料通以直流電使其發光，其發光峰值可以通過調整有機電致發光器件發光層的電致發光光譜（EL光譜）分別實現紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等多種發光方式，且波長多樣化，體積小組合方便，具有可任意組合EL光譜制作具有雙發射光譜峰值的有機電致發光植物照明用光源的可行性。

而現有采用LED或者有機電致發光光源制造藍紫光和紅橙光的工藝和結構較為復雜，光的利用效率受到影響，成本也較高。有機電致發光植物照明用光源可以將特定厚度的有機化合物構成的有機薄膜層設置于有機電致發光元件的陽極與陰極之間，并且采用一些特殊的器件結構，實現與植物生長匹配的雙發射峰光譜，但在OLED器件的玻璃基板和封蓋所形成的密封罩內部增加功能層制造工藝比較復雜，成本較高。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的問題，提供一種能實現高亮度、高光轉換效率、長時間穩定工作的有機電致發光植物照明用光源及其制作方法，可以調節OLED照明器件的藍光峰區和紅光峰區的發射比例，調節輻射能量強度，實現了近似均勻的面光源，提高植物生長需要的藍光區和紅光區的輻射，且實現長時間穩定照明，環保，無污染，既能讓植物快速生長，同時也保證人體健康和環保，提供一種一種高效、節能、環保的新型植物生長光源。

為達到上述目的，本發明的構思是：

由于發射藍色、綠色光的OLED器件發展較為成熟，且效率高、壽命長，若配合市場比較成熟的有機或無機光轉光劑很容易滿足植物生長的600~680nm需求。其原理則是利用色轉化技術，通過激發光致轉化材料（Color?Change?Materials?，CCM）中的光轉光劑得到600~680nm的發射峰區。用于制作有機電致發光植物照明用光源的方法可在ITO玻璃基板上依次蒸鍍上有機材料層和條形金屬電極，經過封裝工藝，最后在ITO玻璃基板背面上形成點陣式的光轉光功能層而形成。

為了實現以上發明的構思，本發明采用下述技術方案：