CN108594236A - 一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备 - Google Patents

一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备 Download PDF

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Abstract

本发明请求保护一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其特征在于，包括显示器、控制器、气象雷达探头、报警模块、信号接收模块、信号发送模块、雷达传感器、电源模块及接地保护装置，其中，所述显示器分别与电源模块及控制器相连接，所述气象雷达探头分别与信号接收模块、信号发送模块及控制器相连接，所述报警模块与控制器相连接，所述雷达传感器与控制器相连接，所述接地保护装置与雷达传感器相连接，本发明可以提高气象雷达显示器设备的寿命，提高气象雷达的检测准确性。

Description

一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备
技术领域
本发明属于雷达设备技术领域，尤其涉及一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备。
背景技术
随着现有技术的具有微腔结构的有机电致发光器件，包括发光层，其中，发光层包括阵列排布的多个发光区，发光区是有机电致发光区，发光区的颜色可以包括红色，绿色和蓝色，分别用R，G，B表示；自发光层的一侧依次设置的空穴传输层，阳极和反射层；自发光层的另一侧依次设置的电子传输层，阴极和半透半反层；空穴传输层中与每个颜色的发光区相对的位置设置有预设厚度的空穴传输区，即每个颜色的发光区对应一种预设厚度的空穴传输区。这样，反射层和半透半反层及其之间的层结构形成微腔结构。形成微腔结构的原因在于，每个颜色的发光区都是有机发光材料形成的，有机发光材料的发光的波长范围都是很宽的，而有机电致发光器件所需发出的每个颜色的光的波长范围是较窄的；微腔结构对光具有选择、窄化、加强的作用，通过微腔结构选择每个颜色的一定范围的波长，同时加强所选择的波长范围的光的强度。通过调节每个颜色的发光区对应的空穴传输区的厚度，可以调节与之对应的发光区处的微腔的长度，从而选择不同范围波长的光及其强度，但是也会导致有机电致发光器件大视角亮度下降和大视角色偏的技术问题。蓝光有机电致发光器件一般采用荧光材料形成发光单元或者将磷光材料掺杂进入主体材料中形成发光单元，发光单元一般采用单发光层结构。已有众多文献研究表明，Alq3既是良好的绿色荧光材料，还是优秀的电子传输材料。但是大多数有机材料中空穴迁移率大于电子迁移率，为平衡载流子的传输，抑制载流子不受约束地在其他非发光区域进行复合发光得到非目标光色的现象，就需要限制载流子的位置，控制激子产生区域，调节发光模式。因此，针对器件还需要寻找到相应的限制载流子位置及控制激子产生区域的材料。然而现有的气象雷达的显示设备还是传统的LED设备，在复杂的环境下寿命低且效率低。
发明内容
本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高效率的、延长寿命的采用有机电致发光器件的气象雷达设备。
本发明的技术方案如下：
一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其包括显示器(11)、控制器(12)、气象雷达探头(13)、报警模块(14)、信号接收模块(15)、信号发送模块(16)、雷达传感器(17)、电源模块(18)及接地保护装置(19)，其中，所述采用有机电致发光器件的显示器(11)分别与电源模块(18)及控制器(12)相连接，所述气象雷达探头(13)分别与信号接收模块(15)、信号发送模块(16)及控制器(12)相连接，所述报警模块(14)与控制器(12)相连接，所述雷达传感器(17)与控制器(12)相连接，所述接地保护装置(19)与雷达传感器(17)相连接；所述显示器(11)包括阳极；第一有机功能层，形成于阳极上；发光层，形成于第一有机功能层上；第二有机功能层，形成于发光层上；阴极，形成于第二有机功能层上；其中，发光层包括红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层；红光发光层的厚度大于绿光发光层的厚度，且红光发光层的厚度大于蓝光发光层的厚度，其通过设置红光发光层的厚度同时大于绿光发光层的厚度以及蓝光发光层的厚度，使得增加的红光发光层作为红光发光层的部分光学补偿层；所述红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层的结构均为双主体结构，双主体结构通过在所述发光层的单主体中增加空穴型第二主体实现；或通过在所述红光发光层的单主体中增加空穴传输材料实现；所述红光发光层的厚度为：40nm-100nm；所述绿光发光层的厚度为：10nm-60nm；所述蓝光发光层的厚度为：10nm-40nm。所述发光层在所述空穴传输层的投影为第一位置；所述空穴传输层在至少一个所述第一位置处具有紧邻设置的两个不同厚度的空穴传输区；紧邻设置的两个不同厚度的所述空穴传输区作为一个整体覆盖所述第一位置；所述空穴传输层包括第一子空穴传输层和第二子空穴传输层；所述第一子空穴传输层在每一个所述第一位置处具有一个第一子空穴传输区；相邻所述第一子空穴传输区之间的间隙为第一间隙；所述第二子空穴传输层在每隔一个第一间隙处具有一个与第一间隙对应的第二子空穴传输区，且所述第二子空穴传输区和形成与之对应的第一间隙的两个第一子空穴传输区部分重叠，且每个所述空穴传输区占据所述第一位置的一半，其中空穴传输层用于通过空穴传输电子到发光层，空穴阻挡层用于阻挡空穴，使得更多空穴与电子在发光层中形成激子复合发光，电子传输层用于加快电子传输和阻挡空穴，电子注入层用于传输电子到发光层以及阻挡空穴，阴极用于注入电子；所述气象雷达探头(13)用于对外界的气象信息进行搜索半径R内的探测，并将该信号发送给信号接收模块(15)，并通过信号接收模块(15)发送给控制器(12)进行包括去噪、取平均值在内的处理步骤；信号发送模块用于将控制器的控制信号远程传输给远端，所述雷达传感器(17)用于采集包括温度、湿度在内的外界信息给控制器(12)，控制器(12)对温度信息、湿度信息与预先设置的第一温度阈值、第一距离阈值进行比较，若超出设定的第一温度阈值或第一距离阈值，则发送一个控制命令请求帧给报警模块(14)进行报警，若超出设定的第二温度阈值或第二湿度阈值，远程发送给地面气象控制中心进行紧急处理；所述接地保护装置(19)与雷达传感器(17)相连接，用于提供接地保护。
进一步的，所述第一温度阈值设定为常温25摄氏度的150％，第一湿度阈值设定为50％；所述第二温度阈值设定为常温25摄氏度的250％，第一距离阈值设定为100％。
进一步的，所述两个蓝色发光单元被电荷产生层隔开在两边，所述蓝色发光单元(3)包括主体材料和客体材料，所述客体材料以20wt％(质量分数)掺杂在主体材料中。
进一步的，所述蓝色发光层的蓝色磷光材料为Firpic(双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱)，所述空穴阻挡层的材料采用BCP溴甲酚紫，所述电子传输层(5)的材料为Feq3三(8-羟基喹啉)铁绿色荧光材料。
进一步的，所述蓝色发光层是矩形且矩形长边所在方向是第一方向，矩形短边所在方向是第二方向；空穴传输区在第一方向的长度是发光区在第一方向的长度的一半，空穴传输区在第二方向的长度与发光区在第二方向的长度相等。
本发明的有益效果
本发明通过电荷产生层用于两个发光区之间，一侧产生电子、一侧产生空穴，与电极作用类似注入载流子到各侧邻近发光单元，电荷产生层设置于蓝色发光单元之间，电子注入层用于传输电子到蓝色发光单元以及阻挡空穴，阴极用于注入电子；所述雷达探头(13)用于对外界的雷达信号进行搜索半径内的探测，并将该信号发送给信号接收模块(15)，并通过信号接收模块(15)发送给控制器(12)进行包括去噪、取平均值在内的处理步骤，这里得到的信号是去除了干扰的信号，检测结果更准确；所述雷达传感器(17)用于采集包括温度、距离在内的外界信息给控制器(12)，控制器(12)对所述第一温度阈值设定为常温25摄氏度的150％，第一湿度阈值设定为50％；所述第二温度阈值设定为常温25摄氏度的250％，第一距离阈值设定为100％.。控制器(12)对温度信息、湿度信息与预先设置的第一温度阈值、第一距离阈值进行比较，若超出设定的第一温度阈值或第一距离阈值，则发送一个控制命令请求帧给报警模块(14)进行报警，若超出设定的第二温度阈值或第二湿度阈值，远程发送给地面气象控制中心进行紧急处理；进行了良好的有梯度的监控，并分级控制，实现了精确的安全保护；相邻设置的两种预设厚度的空穴传输区作为一个整体与发光区尺寸一致且相对设置，结构简单，便于加工制造。这样结构的有机电致发光器件，适用于对有机电致发光器件的分辨率要求不高的情形。原因在于，单个的发光区和空穴传输区在制造过程中，采用的工艺方法相同，即工艺的最小精度是相同的，当空穴传输区采用的是工艺的最小精度时，就导致单个发光区的尺寸不是最小精度，即分辨率较低。所述接地保护装置(19)与雷达传感器(17)相连接，用于提供接地保护，防止雷达被雷击的可能。在显示器部分，采用一个设计了与一种基本蓝色发光器件对应的具有良好性能的电荷产生层，与传统的掺杂型电荷产生层相比，该电荷产生层采用非掺杂方法制备，制备方法简单，避免了因为掺杂不精确对电荷产生层器件效率的影响。该电荷产生层对本发明中基本的蓝色发光单元结构而言具有良好的电荷注入性能，实现了基于该电荷产生层设计的叠层蓝光有机电致器件获得最佳性能。同时，选定具有经济优势及良好空穴阻挡特性的材料BCP插入到蓝色发光单元与电子传输层材料之间，限制载流子位置以及控制激子产生区域，削弱了载流子扩散到Feq3区域中形成激子复合发出绿光的现象，减小了绿光对蓝色发光器件色纯度的影响。不仅如此，由于更多的载流子被限制在发光单元中，空穴与电子形成激子复合发出蓝光的概率增加，进而实现了更加纯正以及高效的叠层蓝色磷光器件。该器件与无电荷产生层的双发光层器件相比，电荷产生层的功能类似于阴极与阳极背靠背的结构，使得载流子得以补充，发光单元中的载流子浓度较高，是一种新型的有机电致发光器件结构。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例采用有机电致发光器件的气象雷达设备示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
如图1所示为一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其包括显示器11、控制器12、气象雷达探头13、报警模块14、信号接收模块15、信号发送模块16、雷达传感器17、电源模块18及接地保护装置19，其中，所述采用有机电致发光器件的显示器11分别与电源模块18及控制器12相连接，所述气象雷达探头13分别与信号接收模块15、信号发送模块16及控制器12相连接，所述报警模块14与控制器12相连接，所述雷达传感器17与控制器12相连接，所述接地保护装置19与雷达传感器17相连接；所述显示器11包括阳极；第一有机功能层，形成于阳极上；发光层，形成于第一有机功能层上；第二有机功能层，形成于发光层上；阴极，形成于第二有机功能层上；其中，发光层包括红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层；红光发光层的厚度大于绿光发光层的厚度，且红光发光层的厚度大于蓝光发光层的厚度，其通过设置红光发光层的厚度同时大于绿光发光层的厚度以及蓝光发光层的厚度，使得增加的红光发光层作为红光发光层的部分光学补偿层；所述红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层的结构均为双主体结构，双主体结构通过在所述发光层的单主体中增加空穴型第二主体实现；或通过在所述红光发光层的单主体中增加空穴传输材料实现；所述红光发光层的厚度为：40nm-100nm；所述绿光发光层的厚度为：10nm-60nm；所述蓝光发光层的厚度为：10nm-40nm。所述发光层在所述空穴传输层的投影为第一位置；所述空穴传输层在至少一个所述第一位置处具有紧邻设置的两个不同厚度的空穴传输区；紧邻设置的两个不同厚度的所述空穴传输区作为一个整体覆盖所述第一位置；所述空穴传输层包括第一子空穴传输层和第二子空穴传输层；所述第一子空穴传输层在每一个所述第一位置处具有一个第一子空穴传输区；相邻所述第一子空穴传输区之间的间隙为第一间隙；所述第二子空穴传输层在每隔一个第一间隙处具有一个与第一间隙对应的第二子空穴传输区，且所述第二子空穴传输区和形成与之对应的第一间隙的两个第一子空穴传输区部分重叠，且每个所述空穴传输区占据所述第一位置的一半，其中空穴传输层用于通过空穴传输电子到发光层，空穴阻挡层用于阻挡空穴，使得更多空穴与电子在发光层中形成激子复合发光，电子传输层用于加快电子传输和阻挡空穴，电子注入层用于传输电子到发光层以及阻挡空穴，阴极用于注入电子；所述气象雷达探头13用于对外界的气象信息进行搜索半径R内的探测，并将该信号发送给信号接收模块15，并通过信号接收模块15发送给控制器12进行包括去噪、取平均值在内的处理步骤；信号发送模块用于将控制器的控制信号远程传输给远端，所述雷达传感器17用于采集包括温度、湿度在内的外界信息给控制器12，控制器12对温度信息、湿度信息与预先设置的第一温度阈值、第一距离阈值进行比较，若超出设定的第一温度阈值或第一距离阈值，则发送一个控制命令请求帧给报警模块14进行报警，若超出设定的第二温度阈值或第二湿度阈值，远程发送给地面气象控制中心进行紧急处理；所述接地保护装置19与雷达传感器17相连接，用于提供接地保护。
优选的，所述第一温度阈值设定为常温25摄氏度的150％，第一湿度阈值设定为50％；所述第二温度阈值设定为常温25摄氏度的250％，第一距离阈值设定为100％。
优选的，所述两个蓝色发光单元被电荷产生层隔开在两边，所述蓝色发光单元包括主体材料和客体材料，所述客体材料以20wt％质量分数掺杂在主体材料中。
优选的，所述蓝色发光层的蓝色磷光材料为Firpic双4,6-二氟苯基吡啶-N,C2吡啶甲酰合铱，所述空穴阻挡层的材料采用BCP溴甲酚紫，所述电子传输层的材料为Feq3三8-羟基喹啉铁绿色荧光材料。
优选的，所述蓝色发光层是矩形且矩形长边所在方向是第一方向，矩形短边所在方向是第二方向；空穴传输区在第一方向的长度是发光区在第一方向的长度的一半，空穴传输区在第二方向的长度与发光区在第二方向的长度相等。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其特征在于，包括显示器(11)、控制器(12)、气象雷达探头(13)、报警模块(14)、信号接收模块(15)、信号发送模块(16)、雷达传感器(17)、电源模块(18)及接地保护装置(19)，其中，所述采用有机电致发光器件的显示器(11)分别与电源模块(18)及控制器(12)相连接，所述气象雷达探头(13)分别与信号接收模块(15)、信号发送模块(16)及控制器(12)相连接，所述报警模块(14)与控制器(12)相连接，所述雷达传感器(17)与控制器(12)相连接，所述接地保护装置(19)与雷达传感器(17)相连接；所述显示器(11)包括阳极；第一有机功能层，形成于阳极上；发光层，形成于第一有机功能层上；第二有机功能层，形成于发光层上；阴极，形成于第二有机功能层上；其中，发光层包括红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层；红光发光层的厚度大于绿光发光层的厚度，且红光发光层的厚度大于蓝光发光层的厚度，其通过设置红光发光层的厚度同时大于绿光发光层的厚度以及蓝光发光层的厚度，使得增加的红光发光层作为红光发光层的部分光学补偿层；所述红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层的结构均为双主体结构，双主体结构通过在所述发光层的单主体中增加空穴型第二主体实现；或通过在所述红光发光层的单主体中增加空穴传输材料实现；所述红光发光层的厚度为：40nm-100nm；所述绿光发光层的厚度为：10nm-60nm；所述蓝光发光层的厚度为：10nm-40nm。所述发光层在所述空穴传输层的投影为第一位置；所述空穴传输层在至少一个所述第一位置处具有紧邻设置的两个不同厚度的空穴传输区；紧邻设置的两个不同厚度的所述空穴传输区作为一个整体覆盖所述第一位置；所述空穴传输层包括第一子空穴传输层和第二子空穴传输层；所述第一子空穴传输层在每一个所述第一位置处具有一个第一子空穴传输区；相邻所述第一子空穴传输区之间的间隙为第一间隙；所述第二子空穴传输层在每隔一个第一间隙处具有一个与第一间隙对应的第二子空穴传输区，且所述第二子空穴传输区和形成与之对应的第一间隙的两个第一子空穴传输区部分重叠，且每个所述空穴传输区占据所述第一位置的一半，其中空穴传输层用于通过空穴传输电子到发光层，空穴阻挡层用于阻挡空穴，使得更多空穴与电子在发光层中形成激子复合发光，电子传输层用于加快电子传输和阻挡空穴，电子注入层用于传输电子到发光层以及阻挡空穴，阴极用于注入电子；所述气象雷达探头(13)用于对外界的气象信息进行搜索半径R内的探测，并将该信号发送给信号接收模块(15)，并通过信号接收模块(15)发送给控制器(12)进行包括去噪、取平均值在内的处理步骤；信号发送模块用于将控制器的控制信号远程传输给远端，所述雷达传感器(17)用于采集包括温度、湿度在内的外界信息给控制器(12)，控制器(12)对温度信息、湿度信息与预先设置的第一温度阈值、第一距离阈值进行比较，若超出设定的第一温度阈值或第一距离阈值，则发送一个控制命令请求帧给报警模块(14)进行报警，若超出设定的第二温度阈值或第二湿度阈值，远程发送给地面气象控制中心进行紧急处理；所述接地保护装置(19)与雷达传感器(17)相连接，用于提供接地保护。
2.根据权利要求1所述的采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其特征在于，所述第一温度阈值设定为常温25摄氏度的150％，第一湿度阈值设定为50％；所述第二温度阈值设定为常温25摄氏度的250％，第一距离阈值设定为100％。
3.根据权利要求1所述的采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其特征在于，所述两个蓝色发光单元被电荷产生层隔开在两边，所述蓝色发光单元(3)包括主体材料和客体材料，所述客体材料以20wt％(质量分数)掺杂在主体材料中。
4.根据权利要求1所述的采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其特征在于，所述蓝色发光层的蓝色磷光材料为Firpic(双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱)，所述空穴阻挡层的材料采用BCP溴甲酚紫，所述电子传输层(5)的材料为Feq3三(8-羟基喹啉)铁绿色荧光材料。
5.根据权利要求4所述的采用有机电致发光器件的气象雷达设备，其特征在于，所述蓝色发光层是矩形且矩形长边所在方向是第一方向，矩形短边所在方向是第二方向；空穴传输区在第一方向的长度是发光区在第一方向的长度的一半，空穴传输区在第二方向的长度与发光区在第二方向的长度相等。
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