OLED照明产业：进入“军备竞赛”阶段

OLED在照明领域拥有令人信服的优势。与传统的白炽灯相比,OLED 发光时不会变热,而且通过散热所损耗的能量更少。实验结果显示,新型 OLED 的发光效率是白炽灯的 5 倍,与标准低能耗灯具相比,其发光效率更高出多达 50%。与传统的光源相比,OLED 消耗的电量更少,因此,消费者将来使用 OLED 能够大大减少电费开支。

　　根据市场调查公司Nano Markets在2008年9月发布的报告,照明与光源用OLED的世界规模,2013年预测将达45亿美元,而且到2015年将增长为59亿美元规模。2008年一般照明用OLED的寿命水平已从2万4000小时改良为10万小时；而且美国能源部(DOE)本来预测到2014年OLED的一般照明发光效率才能达150 lm/W；由于最近开发加速,将之修正为2012年。

　　Nano Markets根据这些性能提升,预测一般照明用OLED市场规模到2015年将达23亿美元。至于面发光、可弯曲设计照明器具等的开发则正在发展中。Nano Markets预测这些特殊光源(智能性照明器具、工业设备)的OLED市场规模到2015年将达19亿美元。

　　目前已发表的OLED设计照明灯具公司,如德国的Ingo Maurer采用欧司朗光电(OSRAM Opto Semiconductors GmbH)公司制的OLED。美国GE(General Electronic)公司则发表使用OLED照明的圣诞树,而且使用Roll to Roll印刷技术制作照明用OLED组件,生产成本低,也由此可见下一代照明的无限扩张性。

　　进入“军备竞赛”

　　鉴于OLED在照明领域的广阔前景,各大照明企业纷纷进入该领域,并且在技术研发上开始展开新的“军备竞赛”。

　　2008年11月27日,巴斯夫公司(BASF)和欧司朗光电半导体共同开发出一种高效率的白光有机发光二极管 (OLED)：这款 OLED 首次实现了既能发出超过 60 流明/瓦的光线,又同时达到了国际“能源之星 SSL 标准”中颜色的要求。虽然这个级别的发光效率(发光效率指灯具发出的光通量与消耗电量之间的比率；发出的光线越强,损失的能量越少。)早已实现,但是,到目前为止 OLED 的颜色值一直未能达到“能源之星 SSL 标准”所规定的普朗克曲线色坐标波段的要求。新型 OLED 却实现了这一波段范围内的色值 — 其光线能保持白光不同等级的强度。

　　之后,各大企业明显加快了OLED照明方面的研发脚步,德国IAPP,松下电工,柯尼卡美能达技术中心,日本昭和电工等企业和研究机构纷纷发表最新研究成果,见表一。可以预见的是,未来将会有更多的企业,机构以及投资者进入该领域,技术的竞争将更加激烈,而无疑,这将推动OLED照明技术更快走进人们的生活。

　　OLED照明与白光LED仍有2年的差距

　　从发光效率面来看,OLED照明在研发水平上与白光LED大约有2年的差距,例如2008年6月美国UDC发表102 lm/W的发光效率,与2006年3月日亚化学工业发表的白光LED相同水平。使用寿命以初期亮度1000cd/m2半衰期而言,2006年寿命为1万小时左右,经过材料与组件的结构调整,到2007年已达10万小时,2008年5月已经有20万小时的寿命。

　　成本方面已接近实用化水平,第一阶段降至与目前白光LED相当水平；到正式开始量产时单位亮度成本期待降为4日圆/lm左右；最终目标必须降至1日圆/lm,这个水平希望在2015年实现。

　　OLED发光材料是开发难点

　　OLED发光材料的开发焦点有发光效率的提升带来节能化,以及大型面板对应等。在OLED发光材料当中现在达到量产水平的主流为荧光材料。在TV用途方面,从材料寿命、耐久性与可信度观点,目前仍以荧光材料为主流。

　　如果以最近要求高精致化、低耗电化的潮流下,也同样对OLED发光材料要求更进一步的低耗电,为顺应此需求,发光效率具荧光材料4倍的磷光材料应是最佳选择。欧司朗新型 OLED 就采用磷光金属配合物作为发光极材料,还含有专门研制的辅助材料,以确保实现最佳的色温恒定。

　　照明用途OLED以Color Rendition高、高质量白色OLED光源最适用,关于此种产品的发光材料开发,日本出光兴产的建议是采用荧光材料与磷光材料的混合化。换言之,蓝色采用荧光材料,红色与绿色采用磷光材料实现高质量白色光源。

　　未来,白光OLED照明若欲取代荧光灯,必须有低成本的优势,届时发光材料必须全部使用磷光材料才能实现低耗电,当然在技术上的难度极高。