OLED:開辟照明領域新天地
摘要: 根據市場調研機構NanoMarkets的數據,Philips、GE、Konica Minolta、Lumiotec、OSRAM等國際大廠將于 2010-2011年推出OLED照明產品,OLED照明市場在2013年將會達到45億美元的規模,到2015年將增加到59億美元。
有機發光二極管(OLED)是近年來開發出的一種新的發光二極管,其簡單的制備工藝、低的工作電壓,豐富的材料來源、高效能、低能耗、色彩豐富及平面發光、超薄等諸多優異特性,受到全球顯示和照明產業界的普遍關注。
OLED的獨特優勢
OLED作為照明光源,除了和無機LED一樣具有綠色、環保、節能等優越性能外,實際上,OLED還具有有別于無機LED的獨特的優點。
面光源: OLED是目前唯一的面光源,同比較發散的無機LED點光源相比,OLED的光利用率會大大提高;
大面積: OLED非常容易用簡單的工藝如印刷技術做成大面積,工藝簡單,成本也會大大降低;
柔性彎曲:OLED可以做在塑料等超薄、輕質量的柔性可彎曲的基板上,具有輕、薄、可彎曲等特點,應用更加靈活、方便;
全波長白光: 有機材料豐富的發光特性使制備的OLED很容易進行顏色調節,實現高顯色指數的CRI大于80,最好可大于90、更加自然的白光;
沒有散熱問題: LED要作為照明光源必須解決散熱問題,相比之下,OLED不存在這個問題;
簡單的加工設備: OLED可以用旋涂、印刷等簡單的加工工藝制備,即使是用蒸鍍的方法,也只需要最一般的真空鍍膜設備,因此設備投入成本低。
除了作為照明光源所顯示的巨大應用市場,OLED還是液晶顯示LCD的最理想的背光源,同無機LED作為背光源相比,OLED的平面發光特性使它避免了導光光學系統的使用,在減少厚度和質量的同時,也大大降低了功率損耗,提高了光的使用率。
另外,與LED顯示相比,作為背景光源和照明用的OLED在制備工藝上更簡單,因為背光源和照明用的OLED不需要復雜的IC驅動電路和TFT,也不需要復雜的像素圖案化技術,可以彌補我國IC業不足和大型精密儀器設備欠缺的問題,更有利于產業化。
研發加速OLED作為照明光源應用步伐
由于OLED照明技術潛藏著巨大的經濟和社會效益,美、日、歐及我國臺灣地區均推出了固體光源的發展計劃,并且美國和歐盟都把白光OLED納入發展計劃中。
根據市場調研機構NanoMarkets的數據,Philips、GE、Konica Minolta、Lumiotec、OSRAM等國際大廠將于 2010-2011年推出OLED照明產品,OLED照明市場在2013年將會達到45億美元的規模,到2015年將增加到59億美元。其中用于普通照明的OLED燈市場到2015年將達到23億美元,背光市場將達到11億美元,用于建筑和特殊工業應用照明的OLED會達到19億美元的市場規模。
目前,白光OLED的研發已經取得了顯著進展,早在2006年,日本Konica公司就已經成功地開發出了在 1000cd/m2初始亮度下,發光效率為64 lm/W,壽命達到1萬小時的白光OLED器件;2007年,美國科學家Forrest組研制出了在1000cd/m2亮度下光效率達64lm/W,顯色指數(CRI)為81的白光OLED,并于2008年把效率提高到了102lm/W;還有德國Novaled公司和Osram公司也分別開發出了在 1000cd/m2亮度下效率為50lm/W的白光OLED,其壽命都超過了5000小時;而最近德國科學家Leo組通過采用新型耦合技術實現了其功率效率達到熒光燈的白光OLED。這無疑加速了OLED作為照明光源應用的步伐及其應用的可能性。
為了加速我國在白光OLED的發展,科技部和基金委在OLED方面都有相關的項目支持,“十一五”期間國家“863計劃”新材料技術領域重大項目“半導體照明工程”中還專門啟動了“OLED照明光源開發”項目,并給予了一定的資助。
目前,我國在白光OLED方面也取得了顯著進展,中國科學院長春應用化學研究所、華南理工大學、吉林大學、清華大學、香港大學等單位都在開展白光OLED,除了開發自主知識產權的白光OLED材料,更是在器件結構和工藝方面開展了大量工作,如華南理工大學用工藝簡單的印刷技術制備出了功率效率超過20lm/W的白光PLED,還制備出了3.5英寸白光PLED照明板;維信諾(Visionox)公司與清華大學合作也制備出了效率超過20lm/W的全熒光白光OLED,并試制了白光OLED燈;還有吉林大學和香港大學也分別制備除了效率超過15 lm/W的白光OLED。
在白光OLED方面,中國科學院長春應用化學研究所更是取得了顯著進展,不但開發出了具有自主知識產權的白光OLED用紅、綠、藍電磷光發光材料、電子傳輸材料、主體材料和空穴傳輸材料以及界面材料,還開發出了高效率的全熒光型、熒光/磷光復合型和全磷光型白光OLED。如開發的全熒光型白光OLED,最大亮度超過了40000cd/m2,最大效率達到了20.8 cd/A和16.8 lm/W,壽命在500cd/m2的亮度下超過了3500小時;開發的全磷光型白光OLED,最大效率超過了50lm/W,在1000cd/m2亮度下效率超過了40lm/W,如果使用輸出耦合膜,則效率超過了60lm/W,達到了國際水平,還開發出了2英寸白光OLED照明板。
抓住機遇 加快OLED照明發展布局
同LED一樣,OLED照明也是一個大的產業,其研究在國外已經受到極大關注,如2008年,美國固態照明共有 51個項目計劃,總經費為7470萬美元,其中25個項目則用來OLED照明技術的研究,總經費為3690萬美元,占所有項目的49.4%。雖然“十一五”期間國家863計劃新材料技術領域重大項目“半導體照明工程”中也啟動了“OLED照明光源開發”項目,但同LED資助強度相比存在明顯不足,需要我國政府給予足夠的重視。
實際上,OLED在產業方面都處在不成熟階段,針對OLED照明在高亮度下高效率、高顯色指數、高穩定性以及實際應用的要求,在材料、量產技術和成本等方面還需要我們做更多的工作,這無疑給我們開展OLED照明技術的研究提供了難得的機會,也為我們在OLED照明技術領域取得自主知識產權的關鍵技術提供了難得的機遇。因此,我們應該抓住機遇,盡快開展OLED照明技術的研究,促進OLED照明產業的發展。
總之,發展OLED照明產業,對節約能源、保護環境,帶動傳統顯示與照明產業升級和新型制造業的發展,促進國民經濟的可持續性發展具有巨大的推動作用。(編輯:ZQY)
凡注明為其它來源的信息,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點及對其真實性負責。
用戶名: 密碼: