[发明专利]一种波长可调制的电致发光器件

说明书

一种波长可调制的电致发光器件，其特征在于包括了由M1、I1、S1、M2构成的电压调制单元A1与电致发光器件A2，发光器件A2开启状态下，通过调节调制单元A1两端电压，实现对电致发光器件A2发射波长的调节。本发明通过调节电压调制单元A1两端电压实现对该单元反射相移的调节，反射相移的变化导致电致发光器件A2发射波长的变化，从而实现对发光器件发射波长的调制。本发明仅需调节调制器层两端电压就可实现对发光器件出射光谱的调制，达到对固定结构下发光器件发射波长调制的目的，并且该结构简单，调制速度快，有利于显示器件集成以及高速光调制器应用。

技术领域

本发明属于电致发光领域，具体涉及具有微腔效应的有机电致发光器件和LED器件。

技术背景

有机电致发光显示(OLED)技术作为业界公认的最有可能替代液晶的新一代显示技术，与传统的阴极射线显示器(CRT)、液晶显示(LCD)、等离子体显示(PDP)以及无机半导体(LED)显示相比具有很多优点：(1)工艺相对简单，使用原材料少，成本较低，可以通过喷墨打印等方法制备大面积、柔性显示；(2) 具有低压驱动(低于10V)和低功耗特性，且重量较轻，易于应用在便携式显示终端上；有机电致发光器件受到越来越多的学界和产业界的关注。

常见的有机电致发光器件是生长在玻璃衬底上的ITO作为阳极的器件，这种器件光从ITO/玻璃衬底一侧出射，通常称为底发射器件。顶发射有机电致发光器件(TEOLED)是将像素驱动电路制作在有机发光器件下方，这解决了底发射器件像素驱动电路和显示发光面积相互竞争的问题，提高了显示器件的开口率。同时在一些特殊的基底上，诸如硅基OLED微显示器件，受限于基底的不透光性，只能采用顶发射的结构。因此制作高效稳定的顶发射有机电致发光器件具有重要的意义。

在顶发射器件的研究中，因为顶发射器件多采用金属作为两端电极。两端金属电极与有机层构成的微腔对器件的出射波长具有一定的影响甚至决定性作用。因此，顶发射器件可以通过改变发光材料来调节波长，也可通过改变微腔腔长来调节波长。但是一旦器件结构固定之后，对于单个器件就无法再改变出射波长。

根据半导体器件中载流子连续方程及泊松方程，MIS结构半导体器件中表面层电子和空穴浓度与表面势的关系如下：

这也表明表面电子浓度n_p会随着负载电压的调节而改变。

根据Drude Model模型，介电常数ε为：

由知

复折射率或者写为

n²-k²＝ε_r (5)

2n k＝ε_i (6)

由上面的关系式可以的得到，改变电压可以影响材料的介电常数进而实现对界面薄层材料折射率的调节。对于两层材料界面上的反射相移

式中，n_i(λ)是与金属相邻的有机材料的折射率系数，θ_i是光从有机物入射到等效层中的角度。它也是受两层材料折射率影响的一个参量。对于微腔结构中，谐振波长为：

由此可见通过调节电压可以实现对发射相移，进而对谐振波长的调节。