智慧型透明有機白光照明器件

《智慧型透明有機白光照明器件》是依託蘇州大學，由馮敏強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：智慧型透明有機白光照明器件
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：馮敏強
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

透明白光OLED照明是富有創意的固態照明技術。它可用作建築物窗戶、汽車天窗及辦公室玻璃隔牆照明，一方面為人們提供窗外舒適自然光或優越空間感，另一方面還提供新型裝飾照明。然而，對於通常的透明OLED光源，光線會從面板兩面同時發出。在大多數只需單面照明的情況下，這樣會導致50%的光被損耗掉，從而造成光污染和能源浪費。因此，如能把雙面發光變成單面發光，透明白光器件的效率就可馬上提高一倍。本項目擬採用電致變色玻璃為OLED 襯底來調控透明OLED的發光方向，使之由兩面發光變為單面發光。即在OLED 關閉時，玻璃呈現透明；OLED工作時，既可實現雙面發光，又可調控為頂發射單面發光。本項目擬將電致變色技術、OLED疊層技術和新型透明陽極技術集於一體，力求製備出功率效率達25 lm/W、整體透光率達60%的智慧型白光OLED 照明器件，從而加深對透明OLED的理解，為我國OLED照明產業化提供重要技術。

結題摘要

本研究主要通過對電致變色玻璃、透明電極及OLED結構的研發，製作智慧型發光器件。智慧型玻璃並不是最新的技術，但從未被套用於OLED。我們把基於PEDOT的電致變色玻璃被用作智慧型發光器件基底，用於調節發光方向。使得在OLED關閉時，玻璃呈現透明；OLED工作時，既可實現雙面發光，也可調控為頂發射單面發光。這項研究十分具有吸引力。直到如今，鮮有人報導討論智慧型玻璃在OLED上的套用。基於目前的研究，本實驗擬使用高分子離子液體和PEDOT分別作為離子傳導分離器和電極，構造一個由聚合物構成的有機電致變色發光器件（ECD）。因此，本實驗首先研製新的非揮發性和高離子導電性的固體傳導材料的。合成實驗分三步進行，在惰性氣體環境中，由3,4-亞乙基的0.1 M的Li（CF3SO2）2N無水乙腈的溶液反應製得，再進一步聚合。PEDOT薄膜由電化學聚合製備，使用Ag/ AgCl 和鉑片作為參考電極和對電極。設計如下電致變色發光器件結構，ITO玻璃上生成90 nm PEDOT，刮塗0.5 μm的聚合離子液體，最後覆蓋上另一片附著90 nm PEDOT的ITO玻璃，得到一個全固態的智慧型玻璃器件。另外，運用鎂銀合金作為透明電極，分別製作半透明綠光、白光OLED器件，當玻璃變得高度不透明，器件頂發射電流效率顯著提高亮度，大約可以增加兩倍。對於綠色OLED設備，電流效率從9.5 cd/A增加到19 cd/A。對於白色OLED設備，它從7.5 cd/A增加到15.5 cd/A。在這個研究的基礎上，我們進一步研究了無機物WO3的電致變色器件。最終通過電壓調節，實現透過率15%的變化。與綠光OLED相結合後測試可得，對電流效率及亮度的調節程度相比於PEDOT，性能表現較差。 本工作第一次成功結合了電致變色玻璃與有機發光二極體(OLEDs)，製備出智慧型有機發光器件。在外部施加電壓時，玻璃的顏色由淡藍色變為深藍色。因此，利用這種著色和褪色的玻璃基板可以調節OLED的發光方向。例如，在白天，窗戶透明時房間可以充滿舒適的自然光線並且欣賞到室外美麗的風景，必要時，附著在窗戶上的透明OLED將提供照明。我們相信，智慧型玻璃和OLED的組合將為未來OLED照明套用帶來一個新的概念。