[發明專利]有機電致發光植物照明光源及其制備方法

無效

• 申請號: 201110187511.5
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102244199A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 徐紅;呂燕芳;王子興;魏斌;牛晶華;任為;朱文清;張建華
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海天馬微電子有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56;A01G9/20
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種植物照明光源及其制備方法，特別是一種有機電致發光植物照明光源及其制備方法。?

背景技術

目前，用于植物生長照明的光源主要有太陽光、白熾燈、熒光燈、發光二極管等。可達到地面的太陽光能量90%集中在290~3000?nm之間，其中波長300?nm以下的部分光線極易使作物產生病害。在冬季，有些地方的光照時間不夠。室內自然光照不足以維持植物生長，故需設置人工光照來補充?。

葉綠素a的吸收峰為430?nm、660?nm，葉綠素b的吸收峰為450?nm、640?nm。光合作用中起作用的是葉綠素a，它可以將吸收的藍紫光和紅光由光能轉化為化學能；葉綠素b的存在擴大了植物吸收光的范圍，它們將吸收的光傳遞給特殊葉綠素a，特殊葉綠素a在紅光（680?nm和700?nm）作用下利用二氧化碳和水合成有機物質，放出氧氣，從而使植物獲得能量得以生長。

常用的有白熾燈和熒光燈。但是存在諸多的缺點，例如白熾燈能量功效低，光強常不能滿足開花植物的要求；溫度高，壽命短；光線分布不均勻等；對于熒光燈其安裝成本較高；光強不能聚在一起。近年來，發光二極管燈也適用在植物照明上。現有的白光二極管，能量主要分布在445?nm的藍色區和550?nm的黃綠色區存在兩個峰值。而植物所需的紅光非常缺乏。

目前，白光OLED的技術還不成熟，市場上還沒有成品。本發明使用OLED燈是一種非白光的OLED，主要針對植物生長的特點，利用單一發光材料的monomer及bimolecular發射400～480?nm藍紫光區和600～680nm?紅光區的光。一般的發光材料光譜只有一個波峰，那么要滿足植物的生長光源的條件至少需要分別發射藍紫光和紅光的兩種發光材料。近來發展了利用單一發光材料形成的雙分子（bimolecular：excimer、extromer、exciplex和extroplex）發射來獲得多個發光波峰，其優點是工藝成本低，不存在由于不同發光材料的老化程度不同而引起的不均一性問題。基于雙分子的單一材料可以發射多個波峰，是獲得白光的一種有效途徑。雙分子的形成與發射強度依賴于發光材料的濃度，通過精細地控制其摻雜濃度可以實現植物生長的光源。

發明內容

本發明的目的之一在于克服現有技術中存在的問題，提供一種有機電致發光植物照明光源。

本發明的目的之二在于提供該光源的制備方法。

為達到上述目的，本發明的構思是：為了使植物照明光源能發出適合綠色植物葉綠素吸收的光（光譜為400～480?nm的藍紫光區和600～680?nm的紅光區），減少其他植物葉綠素不吸收波段的光。我們獲得了植物最需要的紅光（波峰在660?nm），同時藍光的波峰在440?nm，其光譜不僅包含植物所需的綠光，還包含了葉綠素a和葉綠素b的吸收光譜。通常由多個波峰來獲得需要多種不同的發光材料的組合，嚴格地控制各個發光材料的濃度來平衡其發光強度，并且工藝比較復雜。本發明通過設計器件結構把激子的復合區域限制在空穴傳輸層（hole-transporting?layer，?（HTL））和發光層（emitting?layer，?（EML））界面，?通過界面上的HTL和EML發光來實現雙波段的光譜，從而提供了一種簡便的滿足植物生長光源的方法，?其中藍光由HTL發射，而紅光由雙分子發射。

1.材料方案；一般發光材料的光吸收和光輻射過程都只發生在一個分子上，但是在實驗中發現在某些情況下可能有兩個或多個分子共同參與吸收和發射的過程。在這種情況下，吸收或者發射不是由任何的單分子產生的，而是分子的復合體所產生。常見的復合體由兩個分子組成，稱為雙分子，有四種形式：激基締合物?(excimer)、電致激基締合物?(extromer)、激基復合物?(exciplex)和電致激基復合物?(extroplex)。能夠形成這種雙分子的發光材料通常可以發射其本身的monomer光譜和雙分子發射光譜，并且雙分子發射光譜與monomer相比光譜較寬并且產生明顯的紅移，如果發光材料的monomer在藍紫光區，bimolecular發光在紅光區域，則可以獲得植物生長需要的光源。Excimer和extromer在同種分子間形成，這種結構簡單，只需要單一的發光材料。Exciplex和extroplex在兩種不同的分子間形成，對這兩種材料的選擇比較嚴格。