[发明专利]聚合物电致发光器件有机层导热系数的测量方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物导热系数的测量技术，具体是指聚合物电致发光器件有机层导热系数的测量方法及应用。

背景技术

聚合物电致发光器件是当前科技界和产业界研究和开发的热点之一。聚合物白光照明光源是当今世界发达国家和发展中国家都在积极研制攻关的一项节能高效、平板、应用广泛的照明光源。聚合物电致发光器件特点表现在平面光源、功率小、体积小、重量轻、色彩丰富纯真等其它照明光源无法比拟的优点。然而目前，聚合物电致发光器件光能转换效率低，绝大部分输入功率转变成热量，如果不能有效地耗散这些热量，随之而来的热效应将会变得非常明显，聚合电致发光器件结温升高，发光器件出射的光子减少，发光效率降低；高温同时加快发光器件有机分子分解、失效；而且各层材料的热膨胀系数不匹配，反复高温器件各个结构层之间会产生热应力效应，使得器件发生翘曲、裂纹，甚至产生失效和破坏，这些将会明显地减低聚合物发光器件发光效率，加速聚合物电致发光器件老化速率。

聚合物电致发光器件的有机层(包括空穴传输层、聚合物发光层、电子传输层)的导热系数是表征聚合物热传导性质的物理量，各个有机层导热系数是影响整个聚合物电致发光器件的出光效率、使用寿命重要因素之一，对其研究直接关系到聚合物电致发光器件寿命的提高。

一般聚合物导热系数采用稳态薄膜测量法测量所得，稳态薄膜测量法是将薄膜层制备在上下两金属板之间，热量通过上金属板(上盖板)传入待测物体后，又经过下金属板(下盖板)传出，，通过不断加热，上下金属板的温度逐渐升高，温差电偶输出电压逐渐增大，在接近稳态时，温度变化速率逐步趋向缓和，在相当长的一段时间内上下金属板的温度基本保持不变确定稳态，测量稳态温差电偶输出电压，结合以下公式获得薄膜热导系数：

λ=qhAΔT]]>

其中λ为聚合物导热系数，q为稳态时通过薄膜的热流量，h为薄膜厚度，A为薄膜的截面面积，ΔT为稳态时薄膜上下表面温度。

采用传统聚合物薄膜导热系数测量方法测量聚合物电致发光器件有机层薄膜导热系数测量却存在一些无法克服的先天不足：

(1)传统测量方法试样厚度不能低于1mm，待测物体制备成薄膜厚度太薄，测试过程中容易损坏，然而制度厚度大的试样，却会大大增加测量成本，实验室制备空穴传输层、聚合物发光层及电子传输层特点是产量小、成本高，不足以制备厚度大于1mm薄膜。

(2)稳态测量法需要测量待测物体的截面面积、厚度，系统处于稳态时上下表面温差、热流量，即稳态测量法受到众多参数影响，实验误差大。

(3)传统测量要求试样表面无侧向热损，即通过待测物体上表面热流必须全部通过下表面，这必增加测试系统复杂度。

(4)试样必须处于热平衡状态，稳态测量由开始至稳定过程中，如果热流增幅小，则消耗时间长；如果热量增幅大，则容易出现控制困难，温度升高过快，热量不及时耗散，破坏各个有机层分子结构。

发明内容

为克服现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供聚合物电致发光器件有机层导热系数的测量方法，其操作简单快捷、成本小，实验误差小，具有广泛性。

本发明的另一目的还在提供上述聚合物电致发光器件有机层导热系数的测量方法的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本聚合物电致发光器件有机层导热系数的测量方法，所述聚合物电致发光器件各层依次为ITO(氧化铟锡)玻璃片、空穴传输层、聚合物发光层、电子传输层、阴极，所述测量方法包括聚合物电致发光器件性能测量、有限元分析软件热仿真、聚合物电致发光器件阴极温度测量，具体步骤如下：

(1)聚合物电致发光器件性能测量，具体是：手套箱低氧低水气环境下，在聚合物电致发光器件正极、负极施加范围2～20V之间的直流电压V，使得聚合物电致发光器件发出光线，探测聚合物电致发光器件的光强和电流效率，通过计算获得聚合物电致发光器件光能转换效率；

(2)有限元分析软件热仿真，即通过有限元分析软件对聚合物电致发光器件的热特性进行热仿真，具体是：

采用有限元分析软件建立聚合物电致发光器件3D模型，对所述聚合物电致发光器件3D模型进行有限元划分，施加相应边界条件和热生成功率；