可動手組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可動手組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具。所述教具包括控制電路、設(shè)于所述控制電路上的電源和有機(jī)電致發(fā)光板；所述有機(jī)電致發(fā)光板由依次疊加的陰極、有機(jī)發(fā)光材料層、空穴注入傳輸層和陽極組成；所述陽極由透明導(dǎo)電材料制成，所述陰極由金屬材料制成；所述有機(jī)發(fā)光材料層的材料選自具有隔離發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)的主鏈聚合物、側(cè)鏈懸掛型發(fā)光聚合物和在主鏈引入電子傳輸結(jié)構(gòu)或空穴傳輸結(jié)構(gòu)的多功能聚合物電致發(fā)光材料。本發(fā)明的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具主要由高分子有機(jī)電致發(fā)光面板（PLED面板）和控制電路組成，使用者可以通過說明書的指導(dǎo)，在短時間內(nèi)將所提供的部件自行組裝成有機(jī)電致發(fā)光教具。然后通過調(diào)整控制電路等來調(diào)節(jié)電致發(fā)光教具的顯示性能。
【專利說明】可動手組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可動手組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高使用者尤其是青少年學(xué)生群體，對于有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)和工作原理的學(xué)習(xí)積極性，設(shè)計了這款可自己動手組裝的包含高分子有機(jī)電致發(fā)光器件的教具，充分體現(xiàn)了寓教于樂的思想。目前還沒有采用高分子有機(jī)電致發(fā)光器件作為教具的報道，如中國專利申請CN 102054385 A和CN 102654950 A公開的為太陽能光伏電池的教具，還未見包含有機(jī)電致發(fā)光器件的教具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可動手組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，本發(fā)明提供的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具簡單、易組裝且使用安全，可將其作為教具應(yīng)用于課堂教學(xué)或者學(xué)生的課外興趣學(xué)習(xí)中。
[0004]本發(fā)明所提供的一種可動手組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，包括控制電路、設(shè)于所述控制電路上的電源和有機(jī)電致發(fā)光板；
[0005]所述有機(jī)電致發(fā)光板由依次疊加的陰極、有機(jī)發(fā)光材料層、空穴注入傳輸層和陽極組成；
[0006]所述陽極由透明導(dǎo)電材料制成，所述陰極由金屬材料制成；
[0007]所述有機(jī)發(fā)光材料層的材料選自具有隔離發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)的主鏈聚合物、側(cè)鏈懸掛型發(fā)光聚合物和在主鏈引入電子傳輸結(jié)構(gòu)或空穴傳輸結(jié)構(gòu)的多功能聚合物電致發(fā)光材料。
[0008]上述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具中，所述具有隔離發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)的主鏈聚合物可為聚芳撐乙炔及其衍生物、聚芳撐及其衍生物、聚碳酸酯或聚醚；
[0009]所述聚芳撐乙炔及其衍生物具體可為聚對苯撐乙炔(PPV)及其衍生物、聚噻吩乙炔(PTV)、聚萘乙炔(PNV)或聚吡啶乙炔(PPYV)及其衍生物類；
[0010]所述聚芳撐及其衍生物具體可為聚對苯撐(PPP)及其衍生物、聚烷基芴及其衍生物、聚噻吩(PAT)、聚吡咯(PAP)、聚呋喃(PAF)或聚吡啶(PPY)及其衍生物等；
[0011]所述PPV衍生物具體可為聚[2-甲氧基-5- (2’_乙基)_己氧基-1，4-苯乙炔](MEH-PPV)、聚[2，5-己氧基-對苯基-氰基乙烯](CN-PPV)或聚[2-苯基-1，4苯乙炔](PPPV)等；
[0012]所述側(cè)鏈懸掛型發(fā)光聚合物可為聚乙烯等非共軛的柔性聚合物側(cè)鏈懸掛發(fā)色團(tuán)的聚乙烯咔唑等。
[0013]本發(fā)明所選用的上述有機(jī)發(fā)光材料層的材料具備在可見光區(qū)較高的熒光量子效率、具有良好的半導(dǎo)體性質(zhì)、能夠有效地傳道電子或空穴、具有良好的成膜性能、具有良好的穩(wěn)定性和機(jī)械加工性能。
[0014]上述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具中，所述有機(jī)發(fā)光材料層的厚度可為50nm?500 μ m0
[0015]上述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具中，所述透明導(dǎo)電材料可為摻雜的氧化錫、摻雜的氧化銦和摻雜的氧化鋅中至少一種，如錫摻雜的氧化銦錫(ΙΤ0)；
[0016]所述金屬材料可為鋁鎂合金、堿金屬氟化物或堿金屬醋酸鹽修飾的鋁。
[0017]上述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具中，所述透明導(dǎo)電材料設(shè)于透明基材上；
[0018]所述透明基材可為無機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃或柔性的透明薄膜。
[0019]上述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具中，所述空穴注入傳輸層的材料選自聚苯胺、聚乙撐二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸鈉中至少一種。
[0020]上述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具中，所述有機(jī)發(fā)光材料層的摻雜染料如下:
[0021]I)發(fā)綠光時的摻雜染料為 C6 (Kodak) ,C5IOT (Kodak)、C545T (Kodak) ,DMQA(Kodak)或 Quinzcridone(Kodak)；
[0022]2)發(fā)紅光時的摻雜染料為 DCJT(Kodak)、DCJTB(Kodak)、DCM(Kodak)、Indigo 或Pt-complex (UDC,磷光型染料)；
[0023]3)發(fā)藍(lán)光時的摻雜染料為此2￥8(丨(^111^811)或4，《_ ( 二(9-乙基_3_乙烯咔唑)-1, I’ -聯(lián)苯(idemitsu)。
[0024]本發(fā)明的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具主要由高分子有機(jī)電致發(fā)光面板(PLED面板)和控制電路組成，使用者可以通過說 明書的指導(dǎo)，在短時間內(nèi)將所提供的部件自行組裝成有機(jī)電致發(fā)光教具。然后通過調(diào)整控制電路等來調(diào)節(jié)電致發(fā)光教具的顯示性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明高分子有機(jī)電致發(fā)光教具的有機(jī)電致發(fā)光板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明高分子有機(jī)電致發(fā)光教具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3本發(fā)明實(shí)施例5中有機(jī)太陽能電池驅(qū)動的電致發(fā)光板發(fā)光的照片。
[0028]在圖中，為清楚起見所示元件的尺寸同其實(shí)際尺寸并不成比例。
[0029]在所示的附圖中，同樣的附圖標(biāo)記代表相同的元件或者具有相同功能的元件。
[0030]圖中各標(biāo)記如下:1透明基材、2陽極、3空穴注入傳輸層、4有機(jī)發(fā)光材料層、5陰極、6有機(jī)電致發(fā)光板、7控制電路、8電源。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0032]下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0033]下述實(shí)施例中提供的教具的組裝過程及其使用方法，可用于課堂教學(xué)或者學(xué)生的課外興趣學(xué)習(xí)中。
[0034]實(shí)施例1、發(fā)白光的有機(jī)電致發(fā)光的教具
[0035]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供的可手動組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光的教具包括控制電路7、設(shè)于控制電路7上的有機(jī)電致發(fā)光板6和設(shè)于控制電路7上的電源8。組裝過程如下:首先將陽極2、空穴注入傳輸層3、有機(jī)發(fā)光材料層4和陰極5依次疊加在一起組裝成有機(jī)電致發(fā)光板6，且陽極2由透明導(dǎo)電材料制成，陰極5由金屬材料制成；組裝后的有機(jī)電致發(fā)光板6 (PLED板)的尺寸為IOcmX 10cm，其中有機(jī)發(fā)光材料層的厚度為50nm~50 μ m ;陽極2設(shè)于透明基材I上。將PLED板接入一個簡單的直流電路中，接通電路后，PLED板可發(fā)射白光。
[0036]本實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光的教具中，透明基材選用有機(jī)玻璃，陽極材料選擇錫摻雜的氧化銦錫(ΙΤ0)，陰極材料選擇鋁鎂合金。空穴注入傳輸層的材料選用聚苯胺，有機(jī)發(fā)光材料層的材料選用聚對苯撐乙炔，并同時摻入C6(Kodak)、DCJT(Kodak)和Perylene(Kodak)。
[0037]將上述的PLED板接入到電路中，接通電路，PLED可發(fā)出明亮的白光。
[0038]進(jìn)行1000次以上通斷電實(shí)驗(yàn)測試，PLED發(fā)光板工作性能穩(wěn)定，壽命較長。
[0039]實(shí)施例2、發(fā)綠光的有機(jī)電致發(fā)光的教具
[0040]按照圖1和實(shí)施例1中的方法組裝太陽能電池板，各部件組裝后形成的PLED板的尺寸為IOcmX IOcm,有機(jī)發(fā)光材料層的厚度可為50nm?300 μ m。該實(shí)施例中，自下至上為透明基材1、陽極2、空穴注入傳輸層3、有機(jī)發(fā)光材料層4和陰極5。將PLED板接入一個簡單的直流電路中，接通電路后，PLED板可發(fā)射綠光。
[0041]本實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光的教具中，透明基材選用有機(jī)玻璃，陽極材料選擇錫摻雜的氧化銦錫(ΙΤ0)，陰極材料可選擇鋁鎂合金。電子注入傳輸層的材料選用聚乙撐二氧噻吩，有機(jī)發(fā)光材料層的材料選聚[2，5-己氧基-對苯基-氰基乙烯](CN-PPV)，有機(jī)發(fā)光層的綠色摻雜染料選用C6 (Kodak)。
[0042]將PLED板接入到電路中，接通電路，PLED板可發(fā)出明亮的綠光。
[0043]進(jìn)行1000次以上通斷電實(shí)驗(yàn)測試，PLED發(fā)光板工作性能穩(wěn)定，壽命較長。
[0044]實(shí)施例3、發(fā)紅光的有機(jī)電致發(fā)光的教具
[0045]按照圖1和實(shí)施例1中的方法組裝太陽能電池板，各部件組裝后形成的OLED板的尺寸為IOcmX IOcm,有機(jī)發(fā)光材料層的厚度可為50nm?100 μ m。該實(shí)施例中，自下至上為透明基材1、陽極2、空穴注入傳輸層3、有機(jī)發(fā)光材料層4和陰極5。將PLED板接入一個簡單的直流電路中，接通電路后，PLED板可發(fā)射紅光。
[0046]本實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光的教具中，透明基材選用有機(jī)玻璃，陽極材料選擇錫摻雜的氧化銦錫(ΙΤ0)，陰極材料選擇鋁鎂合金。電子注入傳輸層的材料選用聚苯乙烯磺酸鈉，有機(jī)發(fā)光材料層的材料選自聚噻吩，有機(jī)發(fā)光層的紅色摻雜染料選用DCJT(Kodak)。
[0047]將PLED板接入到電路中，接通電路，PLED板可發(fā)出明亮的紅光。
[0048]進(jìn)行1000次以上通斷電實(shí)驗(yàn)測試，PLED發(fā)光板工作性能穩(wěn)定，壽命較長。
[0049]實(shí)施例4、發(fā)藍(lán)光的有機(jī)電致發(fā)光的教具
[0050]按照圖1和實(shí)施例1中的方法組裝太陽能電池板，各部件組裝后形成的PLED板的尺寸為8cmX8cm,有機(jī)發(fā)光材料層的厚度可為50nm?200 μ m。該實(shí)施例中，自下至上為透明基材1、陽極2、空穴注入傳輸層3、有機(jī)發(fā)光層4和陰極5。將PLED板接入一個簡單的直流電路中，接通電路后，PLED板可發(fā)射藍(lán)光。
[0051]本實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光的教具中，透明基材選用有機(jī)玻璃，陽極材料選擇錫摻雜的氧化銦錫(ΙΤ0)，陰極材料選擇鋁鎂合金?？昭ㄗ⑷雮鬏攲拥牟牧线x用聚苯胺，有機(jī)發(fā)光材料層的材料選自聚苯并喹喔啉，有機(jī)發(fā)光層的藍(lán)色摻雜染料選用Perylene(Kodak)。
[0052]將PLED板接入到電路中，接通電路，PLED板可發(fā)出明亮的藍(lán)光。[0053]進(jìn)行1000次以上通斷電實(shí)驗(yàn)測試，PLED發(fā)光板工作性能穩(wěn)定，壽命較長。
[0054]實(shí)施例5、太陽能電池板驅(qū)動的有機(jī)電致發(fā)光的教具
[0055]按照圖1和實(shí)施例1中的方法組裝PLED板，尺寸為20cmX 20cm，有機(jī)發(fā)光材料層的厚度可為50nm?ΙΟΟμπι。將PLED板接入一個含有太陽能電池板電源的簡單電路中，在光下接通電路后，PLED板可在太陽能電池板的驅(qū)動下發(fā)光，如圖3所示。
[0056]進(jìn)行1000次以上通斷電實(shí)驗(yàn)測試，PLED發(fā)光板工作性能穩(wěn)定，壽命較長。
【權(quán)利要求】
1.一種可動手組裝的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，其特征在于:所述教具包括控制電路、設(shè)于所述控制電路上的電源和有機(jī)電致發(fā)光板； 所述有機(jī)電致發(fā)光板由依次疊加的陰極、有機(jī)發(fā)光材料層、空穴注入傳輸層和陽極組成； 所述陽極由透明導(dǎo)電材料制成，所述陰極由金屬材料制成； 所述有機(jī)發(fā)光材料層的材料選自具有隔離發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)的主鏈聚合物、側(cè)鏈懸掛型發(fā)光聚合物和在主鏈引入電子傳輸結(jié)構(gòu)或空穴傳輸結(jié)構(gòu)的多功能聚合物電致發(fā)光材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，其特征在于: 所述具有隔離發(fā)色基團(tuán)結(jié)構(gòu)的主鏈聚合物為聚芳撐乙炔及其衍生物、聚芳撐及其衍生物、聚碳酸酯或聚醚； 所述側(cè)鏈懸掛型發(fā)光聚合物為聚乙烯咔唑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，其特征在于:所述有機(jī)發(fā)光材料層的厚度為50nm~500 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，其特征在于:所述透明導(dǎo)電材料為摻雜的氧化錫、摻雜的氧化銦和摻雜的氧化鋅中至少一種； 所述金屬材料為鋁鎂合金、堿金屬氟化物或堿金屬醋酸鹽修飾的鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，其特征在于:所述透明導(dǎo)電材料設(shè)于透明基材上； 所述透明基材為無機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃或柔性的透明薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，其特征在于:所述空穴注入傳輸層的材料選自聚苯胺、聚乙撐二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸鈉中至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的高分子有機(jī)電致發(fā)光教具，其特征在于:所述有機(jī)發(fā)光材料層的摻雜染料如下: 1)發(fā)綠光時的摻雜染料為C6、C510T、C545T、DMQA 或 Quinzcridone ； 2)發(fā)紅光時的摻雜染料為DCJT、DCJTB、DCM、Indigo 或 Pt-complex ；3)發(fā)藍(lán)光時的摻雜染料為BCzVB或4，4'-( 二(9-乙基-3-乙烯咔唑)_1，1‘-聯(lián)苯。
【文檔編號】G09B23/18GK103531062SQ201310484501
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】孟鴻, 苑曉, 張小濤 申請人:北京博如德工程技術(shù)研究有限公司