[發明專利]一種有機電致發紅藍光光合轉光玻璃平板光源

無效

• 申請號: 201310677381.2
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103606630A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 王達健;董曉菲;馬健;王延澤;李蕊
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域

?本發明涉及半導體光功能材料和器件技術領域，特別是一種有機電致發光紅藍光光合轉光玻璃平板光源。

背景技術

智能型植物工廠作為目前最高水平的設施農業生產方式，是繼溫室栽培之后發展而成的一種高度專業化、現代化的設施農業。由于受自然條件影響小，作物生產計劃性強，生長速度快、周期短，自動化程度高，無污染，同時多層式立體栽培方式可以節省3-5倍的土地，已經成為近年來研究的熱點。園藝學家認為450??nm的藍光對于植物葉片和根系的生長具有極其重要的作用，600-700?nm的紅光卻有利于莖的生長，并促進植物的開花和葉綠素的形成。選擇合適的輻射波長極其能量光源對于植物的健康生長是非常必要的。具有上述波段對應的紅光和藍光同步輻射稱為光合有效輻射，同時具有特征波長為660納米的紅光和450納米藍光的光源可顯著提高植物生長光合量子產率。

由于白熾燈、熒光燈、鈉燈、高壓汞燈等發射光譜不能很好地滿足植物生長對光的選擇性需求，補光效率低，而半導體發光二極管（LED）具有節能、環保、長壽命特點，用來替代傳統植物照明的人工光源。應用熒光燈、白熾燈或紅光LED與藍光熒光燈的組合模式，可以高效匹配植物光合作用光譜。然而，由于其具有低柔性的發射光譜剪切使得與之匹配較低。與此相反，有機發光二極管（OLED）作為新一代平板顯示器件,有主動發光、面光源、體積小、能耗低、重量輕等優點，既可以在玻璃襯底上制成發光器件，也可以在柔性襯底上制成可卷曲、可折疊的發光器件，從紅光到紫外，甚至從紅外到近紫外的寬發射體而具有高的柔性光譜剪切，有機發光體固有的擴散發射使有機發光二極管產生多層發射與植物光合作用光譜中的紅藍光緊密匹配。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術分析，提供一種有機電致發紅藍光光合轉光玻璃平板光源，該平面光源結構新穎、易于實施,發射光與植物光合作用吸收光譜匹配度達到84%，可顯著提高有機發光二極管的化學穩定性、抗氧化性、電絕緣性與致密性，大大延長發光器件的使用壽命。

本發明的技術方案：

一種有機電致發紅藍光光合轉光玻璃平板光源，由玻璃組件和OLED器件組成，玻璃組件為由平行放置的超白玻璃a、超白玻璃b和兩端的環氧樹脂密封層構成的封閉腔；OLED器件位于玻璃組件的封閉腔內，OLED器件包括氧化銦錫（ITO）玻璃、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極并依次組成疊層結構，氧化銦錫（ITO）玻璃為導電陽極，空穴注入層為聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸有機材料，發光層系以4,4′-雙(咔唑-9-基)-聯苯有機材料作為主體、以發射特征波長為450?nm藍光的10,10'?-(9-丁基-9H-咔唑-3,6-二基)雙[9-(2-乙基己基)-9H-嵌二萘(4,5-d)咪唑]?有機材料和發射特征波長為660?nm紅光的鋨-[3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑]_2?-(甲基-二苯基-膦)₂有機材料分別作為藍光的摻雜劑和紅光的摻雜劑制備的有機材料，電子傳輸層為1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)-苯有機材料，電子注入層為LiF、陰極為Al，導電陽極和陰極分別通過導線從環氧樹脂密封層引出，正向電壓為5-15V。

所述超白玻璃a和超白玻璃b的厚度為1?cm，兩片超白玻璃之間的距離為1-3㎜；空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極的厚度分別為35?nm、45?nm、32?nm、0.7?nm、150?nm。

所述發光層中藍光的摻雜劑和紅光的摻雜劑在主體有機材料中的摻雜比例分別為50wt%、0.1wt%。

所述OLED器件的空穴注入層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和電極均是在真空環境下蒸鍍成膜；玻璃平板光封裝過程在充有氮氣、氬氣等惰性氣體及水汽含量小于3×10^-6的環境中完成。

本發明的優點是：該平板光源為采用多個寬帶發射的固態照明技術設計的一種有機發光二極管植物生長光源，其結構新穎、易于實施；平板光源的發射光與植物光合作用吸收光譜匹配度達到84%，實現對能源的最大利用；通過把OLED器件和空氣隔開，可提高有機發光二極管的化學穩定性、抗氧化性、電絕緣性與致密性，大大延長發光器件的使用壽命。

【附圖說明】

附圖為該有機電致發紅藍光光光合轉光玻璃平板光源的結構示意圖。

圖中：1.超白玻璃a???2.超白玻璃b????3.環氧樹脂密封層????4.ITO玻璃??