CN103430314A

CN103430314A - 电致发光器件

Info

Publication number: CN103430314A
Application number: CN2012800120568A
Authority: CN
Inventors: E.瓦夫芬斯米特; A.塞佩; D.W.范戈尔; H.T.范德赞登
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: BR112013022629A2; WO2012120404A1; EP2684215B1; JP6019045B2; TW201247020A; CN103430314B; RU2013144757A; EP2684215A1; RU2604890C2; US20130334960A1; TWI558267B; US9210762B2; JP2014515862A

Abstract

本发明涉及一种电致发光器件（100），包括：一对电致发光堆叠（101，102），每个堆叠包括第一电极层（103，104）、第二电极层（105，106）和位于第一与第二电极层（103-105，104-106）之间的电致发光层（107，108）；在两个堆叠（101，102）之间的电连接（115，116），第二电极层中的每一个包括传导板，这两个传导板形成一对用于电容式功率传输的接收器电极。

Description

电致发光器件

技术领域

本发明涉及电致发光器件领域，并且更具体地涉及有机发光二极管（OLED）器件。

背景技术

电致发光器件包括能够在电流通过它时发射光的电致发光材料。用于电致发光器件的材料可以是发光聚合物或小有机分子。有机器件可以例如是有机发光二极管（OLED），其在本领域是已知的。为了激活电致发光器件，借助电极向电致发光材料施加电流。

诸如OLED之类的电致发光器件包括设置在电极之间的电致发光材料。在施加适当电压时，电流从阳极向阴极流过电致发光材料。通过在电致发光材料内部的空穴和电子的辐射复合产生光。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有电容式无线供电的电致发光器件。为此，根据本发明的电致发光器件包括一对电致发光堆叠。每个堆叠包括第一电极层、第二电极层和位于第一与第二电极层之间的电致发光层。该电致发光器件也包括在两个堆叠之间的电连接。并且，第二电极层中的每一个包括传导板，这两个传导板形成一对用于电容式功率传输的接收器电极。

由于使用了电连接到彼此的一对电致发光堆叠的缘故，本发明使得具有电容式无线供电的电致发光器件的使用成为可能，所述堆叠的第二电极层被用作电容式功率接收器。堆叠的电致发光层位于第一和第二电极层之间。根据本发明的实施例，该电致发光器件包括第一绝缘衬底，所述电致发光堆叠对位于第一衬底上。第二电极层可以位于第一绝缘衬底上。

根据本发明的实施例，第一绝缘衬底可以是玻璃、塑料或箔。

根据本发明的实施例，电致发光器件可以进一步包括覆盖这对堆叠的第二衬底。

根据本发明的实施例，电致发光器件可以包括绝缘外壳，该外壳至少包括第一和第二绝缘衬底。

根据本发明的实施例，所述电连接可以由在第一电极层与第二电极层之间的电连接构成。

根据本发明的实施例，通过电容耦合将交流电电压传输到电极层中。传输的电压被施加到位于两个电极层之间的电致发光层。因此，第一和第二电极层适于在电致发光层上施加电压。因为电致发光器件充当二极管并且阻挡相反方向的电流，所以仅在半波之一期间电流流动。因此，AC频率必须足够高以避免闪烁，例如大于100Hz。应当注意，该频率可以等于等效电路的谐振频率。

根据本发明的实施例，电致发光层是有机发光二极管（OLED）。

根据本发明的实施例，所述互连包括用于改变谐振频率的组件。谐振频率是电容式功率传输的功率传输处于其最高值的频率。通过适应性调节谐振频率，例如可以最小化干扰。因此，通过应用用于改变谐振频率的组件，可以优化功率传输的程度。该组件可以例如是电感器元件。

电致发光层的至少一侧是透明的。对于一些应用，可能不必让整个器件透明。在此情况下，一侧可以是不透明的。该侧上的电极也可以是不透明的。

在另一个方面，本发明涉及一种包括电致发光器件的多个实施例的照明装置。

在另一个方面，本发明涉及一种包括所述电致发光器件和电容式功率发射器的系统。该电容式功率发射器包括用于生成交流电AC信号的电源和两个电连接到该电源的传导板。电致发光器件的第二电极和传导板适于彼此面对，从而形成用于电容式功率传输的电容耦合。然后，电容式功率发射器向电致发光器件提供无线供电。

该系统可以例如用来照射窗口或任何其他表面。在窗口中，电致发光器件优选地是透明的。因此，电极必须由透明材料（例如氧化铟锡ITO）制成。当电致发光器件用电容式无线电源供电时，电致发光层发射光。电容式发射器电极可以例如位于窗框中或者位于任何其他地方，其中它没有出现在用户的眼前。

附图说明

现在将参照附图通过示例更详细地描述本发明，其中

图1示出用于经由电容耦合进行无线功率传输的电容式发射器和接收器的示意图；

图2示出具有两个电极的电致发光器件的示意图；

图3示出图2的电致发光器件的等效电路的示意图；

图4示出根据第一实施例的电容式发射器和接收器的等效电路的示意图；

图5示出根据图4的第一实施例的电致发光器件的电阻器元件的电流图；

图6示出根据第二实施例的电容式发射器和接收器的等效电路的示意图；

图7示出根据图6的第二实施例的OLED器件的电阻器元件的电流图；

图8示出根据第三实施例的第一示例的电容式发射器和接收器的等效电路的示意图；

图9示出根据第三实施例的第二示例的电容式发射器和接收器的等效电路的示意图。

具体实施方式

图1示出电容式功率传送系统的示意图。电容式无线功率传送需要电容式发射器和电容式接收器。在附图标记200下描绘的电容式发射器包括电源201和两个发射器电极202和203。电源201包括电压发生器。两个发射器电极202和203电连接到电源201。

在附图标记100下描绘的电容式接收器包括负载R和电连接到负载R的两个接收器电极105和106。当接收器电极105和106非常靠近发射器电极202和203放置以使得它们彼此面对而没有电接触时，它们分别形成两个等效的电容器C1和C2。然后，可以由电源201生成适当的交流电AC以向电容式接收器100中的负载R供电。

图2示出根据本发明的结构示意性电致发光器件100。电致发光器件100担当电容式接收器的角色。电致发光器件100包括一对电致发光堆叠101和102。第一堆叠101包括第一电极层103、第二电极层105和位于第一电极层103与第二电极层105之间的电致发光层107。以相同的方式，第二堆叠102包括第一电极层104、第二电极层106和位于第一电极层104与第二电极层106之间的电致发光层108。这些电致发光层例如由有机发光二极管OLED制成。

第二电极层105和106中的每一个包括电传导板。这两个传导板形成一对接收器电极用于电容式功率传输。

该板的一侧接纳电致发光层，而另一侧预期面对也在图2中示意性示出的电容式发射器200的发射器电极201或203。电致发光器件100还包括两个堆叠101与102之间的电连接。下面将更详细地描述该电连接。

根据一个实施例，第一电极层103、104和第二电极层105、106的材料可以是碳、铝、像聚（3,4-乙烯二氧噻吩）PEDOT那样的有机材料、铜、银。也可以使用透明的导体材料，例如氧化铟锡ITO。

根据本发明的一个实施例，电致发光器件100包括第一绝缘衬底150，例如薄玻璃板，其厚度可以介于100μm与1cm之间。第一绝缘衬底150接纳这对电致发光堆叠101、102。更特别地，这对电致发光堆叠101、102的第二电极层105、106位于第一绝缘衬底150上。根据制造过程的一个示例，第二电极105、106的薄传导层被设置在玻璃板150上。然后，若干有源有机层在其顶部形成为OLED的有源部分。并且然后，OLED的有源部分被第一电极101、102的传导层覆盖。第一绝缘衬底150的材料可以是玻璃、塑料或箔。

当电致发光器件100被放置在发射器电极201、203上时，两个等效电容被配置：第一电容C1包括第二电极105、第一绝缘衬底150和发射器电极201。第二电容C2包括第二电极106、第一绝缘衬底150和发射器电极203。电致发光器件100可以具有与以共面方式布置的第二电极105、106的平面非接触接口以用于电容式功率传送。

根据本发明的一个实施例，电致发光器件100包括第二绝缘衬底160。第二绝缘衬底160位于第一绝缘衬底150对面，并且预期覆盖这对堆叠101和102的第一电极103、104。第二绝缘衬底160的材料可以是玻璃、塑料或箔。

根据本发明的一个实施例，电致发光器件100可以包括绝缘外壳（未示出）。该绝缘外壳包括至少第一绝缘衬底150和第二绝缘衬底160，并且提供密封的电致发光器件100。图3示出图2的电致发光器件100的等效电路。与前一幅图的情况相仿，相同的参考数字用于图3中表示的相似的组件。在图3中，电致发光层107包括电阻器元件109和二极管111。电阻器元件109表示光发射功能，并且二极管111表示有机发光二极管（OLED）的二极管功能。与电阻器元件109和二极管111并联的电容器元件113被认为是寄生电容器。点103表示电致发光堆叠101的第一电极。

电阻器元件109、二极管111和可选的寄生电容器元件113形成OLED结构，其与电容器C1串联。电容器C1表示电容式无线功率传输的功率传送电容器。该电容器C1的一个电极是电致发光堆叠101的第二电极105。电容器C1的另一个电极是发射器电极202、203之一。在图2的实施例中，第一绝缘衬底150被放置在第二电极105与发射器电极202之间。在图3中，电致发光层108包括电阻器元件110和二极管112。电阻器元件110表示光发射功能，并且二极管112表示有机发光二极管（OLED）的二极管功能。与电阻器元件110和二极管112并联的电容器元件114被认为是寄生电容器。点104表示电致发光堆叠102的第一电极。

电阻器元件110、二极管112和可选的寄生电容器元件114形成OLED结构，其与电容器C2串联。电容器C2表示电容式无线功率传输的功率传送电容器。该电容器C2的一个电极是电致发光堆叠102的第二电极106。电容器C2的另一个电极是发射器电极202、203之一。在图2的实施例中，第一绝缘衬底150被放置在第二电极106与发射器电极203之间。

图4示出第一电容式无线功率系统的示意性电路，其与先前的图相比顺时针旋转90度。在该图中，例如当使用低操作频率时，寄生电容113和114被忽略。低操作频率意指低于寄生电容器的截止频率的频率。图4描绘了上面提及的在图2的两个堆叠101和102之间的电连接的一个实施例。该电连接发生在堆叠的电极之间。第一电连接115在一个堆叠101的第一电极103与另一个堆叠102的第二电极106之间形成。第二电连接116在所述另一个堆叠102的第一电极104与所述一个堆叠101的第二电极105之间形成。

图5示出在图4的电阻器元件中流动的电流。电流曲线的参考数字对应于图4中电阻器元件的参考数字。只有在半波之一期间电流可以流动，因为二极管阻挡了反方向的电流。图6示出第一电容式无线功率系统的示意性电路，其中电致发光器件100进一步包括寄生电容113和114。电致发光器件100还包括附加的二极管以考虑寄生电容。因为由OLED形成的二极管111（或112）可以被与该OLED相关的寄生电容器113（或114）分流（shunt），因此当与AC电压一起使用时不能依靠该二极管111（或112）。该实施例改进了流过OLED而非寄生电容113（或114）（二极管111和电阻器109，或二极管112和电阻器110）的电流。附加的二极管117和118被用来整流AC电压。第一附加二极管117优选地被放置在第一电极103与第二电极106之间的第一电连接115中。第二附加二极管118优选地被放置在第一电极104与第二电极105之间的第二电连接116中。在图7中用相关的参考数字示出电阻器元件109和110中的对应的电流曲线。电流曲线示出，寄生电容113和114使电阻器元件中的电流信号平滑并且诱导更少的波纹（ripple）。

根据本发明的其他实施例，电致发光器件100可以包括用于改变器件100的谐振频率的组件。参照图8和图9，用于改变器件100的谐振频率的组件是电感器元件。图8示意性示出其中电感器元件分成第一绕组119和第二绕组120的第一示例。第一绕组119位于第一电连接115中，换言之，第一绕组119连接在第一电极103与第二电极106之间。第二绕组120位于第二电连接116中，换言之，第二绕组120连接在第一电极104与第二电极105之间。第一绕组119和第二绕组120被强耦合，并且如图8中的点所指示，绕组感应是相反的。计算电感值，以便在预定频率处形成谐振RLC电路。这具有以下优点：增加了电容式无线功率系统的功率传输。

图9示意性示出第二示例。这里，电感器元件由一个绕组121构成。电感器元件121分别电连接在二极管117和118的输出125和124之间。此外，第一电连接123在点125与第二电极105之间形成。第一电连接123包括二极管127。以对称方式，第二电连接122在点124与第二电极106之间形成。第二电连接122包括二极管126。该第二示例容易制造并且可以允许更小尺寸的电致发光器件100。

尽管已经在附图和前面的描述中图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述被认为是说明性或示例性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

本领域技术人员在实践要求保护的本发明时通过研究附图、公开内容和所附权利要求，能够理解并实现所公开的实施例的其他变体。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的起码事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims

1.一种电致发光器件（100），包括：

一对电致发光堆叠（101,102）；

每个堆叠包括第一电极层（103；104）、第二电极层（105；106）和位于第一与第二电极层（103-105；104-106）之间的电致发光层（107；108）；

在两个堆叠（101,102）之间的电连接；

第二电极层中的每一个包括传导板，这两个传导板形成一对用于电容式功率传输的接收器电极。

2.权利要求1的电致发光器件，进一步包括第一绝缘衬底（150），所述电致发光堆叠（101,102）对位于第一衬底（150）上。

3.权利要求2的电致发光器件，其中第二电极层（105,106）位于第一绝缘衬底（150）与电致发光层（107,108）之间。

4.权利要求2的电致发光器件，其中第一绝缘衬底（150）是玻璃、塑料或箔。

5.权利要求2的电致发光器件，进一步包括覆盖所述堆叠（101,102）对的第二绝缘衬底（160）。

6.权利要求5的电致发光器件，进一步包括绝缘外壳，该外壳封装所述电致发光堆叠（101,102）对并且至少包括第一和第二绝缘衬底（150,160）。

7.权利要求1的电致发光器件，其中所述电连接由第一电极层（103；104）与第二电极层（105；106）之间的电连接构成。

8.权利要求1的电致发光器件，其中所述电致发光层是有机发光二极管。

9.权利要求1的电致发光器件，其中所述两个堆叠（101,102）之间的所述电连接包括用于改变所述器件的谐振频率的组件。

10.一种照明装置，包括多个根据权利要求1-9中任一项的电致发光器件。

11.一种包括权利要求1-9中任一项的电致发光器件（100）和电容式功率发射器（200）的系统，其中该发射器（200）包括用于生成交流电信号的电源（201）和两个电连接到该电源（201）的传导板（202,203），并且其中电致发光器件（100）的第二电极（105,106）和传导板（202,203）适于彼此面对，从而形成用于电容式功率传输的电容耦合。