照明器具一体式完成光输出
为了使亮度及使用寿命等光源特性在照明器具上得到充分发挥，将发光层产生的光高效地输出到外部的技术也必不可少。随着磷光材料开发的进展，OLED照明的内部量子效率已接近达到100％。驱动电路的效率也已超过90％，接近了极限。然而，光输出效率直到最近也只有25％左右（图11），可以说非常之低。反过来说，如果光输出效率得到提高，那么发光效率及亮度进一步提高的余地也将增大。
图11 光输出技术的改进成为效率提高的关键因素在OLED照明技术中，驱动电路的效率及发光材料的内部量子效率已处于较高水平，今后无望再有大幅的提高。而光输出效率处在25％左右，尚停留在非常低的水平（a）。实际上，近年来OLED照明效率的增长中，受益于光输出技术的部分越来越大（b）。松下电工通过在底板表面形成细小的凹凸，柯尼卡美能达通过在底板上粘贴“光学薄膜”，在提高光输出效率方面下了工夫（c）。不过，光输出技术中有的与OLED照明的轻薄特点背道而驰（d）。
光输出效率在LED等领域也成了关注的焦点。不过，业内人士指出，“OLED照明比LED更难提高光输出效率”（松下电工）。理由大体有两个。一是因为“LED剥离通过蓝宝石底板等提高了光输出效率。但是，OLED不能采用这种方法”（松下电工） 注13）。二是因为“由于发光面的面积较大，因此，如果罩上LED所采用的那种圆顶状光输出器，那么厚度将大幅增加，体积也会增大”（荷兰Philips Research固态照明实验室高级研究员Volker van Elsbergen）。
厂商针对这一难题的对策大体分为两种。一种方法是，在面板表面加工出微细的凹凸、或者是微细的透镜，或者粘贴具有同样功能的光学薄膜。松下电工、柯尼卡美能达及Lumiotec等厂商都采用这种方法。
另一种方法是，以某种将错就错的方式，将圆顶状光输出器视为照明器具设计的一部分加予以采用。UDC、飞利浦集团及Novaled最近发布的高发光效率OLED照明，就是采用了这种大型光输出器。不过，Elsbergen并不认为这是最终解决方案。
面积增大时亮度不均现象加重
OLED照明要想实用化，还有其他应解决的难题。这就是必需减轻照明面板面积增大后的亮度不均问题。如果亮度不均的面积较大，就会让消费者产生很大的不适感，因而就很难用于壁照明那样的用途。
图12 面积增大使得亮度的均一性成为问题电流不均是采用电阻较大的ITO作为正极时，由于电流想尽可能通过电阻较小的路径，从而引发的现象（a）。Fraunhofer IPMS通过将通向ITO的布线设计成网状，从而解决了电流不均的问题。温度不均是面板上的温度随位置发生较大变化的现象，随着温度的差别，亮度甚至会出现数倍的变化。特别是，如果产生温度高、亮度也高的“亮点”，那么这一部分会迅速老化。图为日本有机电子研究所与松下电工仅仅通过恰当地选择密封材料，便成功地大幅减轻了温度不均及亮度不均（b）。（a）的照片由Fraunhofer IPMS提供，（b）的照片由日本有机电子研究所提供。
OLED照明的亮度不均大体可分为两种：①电流不均所导致，②温度不均所导致。①是由于正极侧电极所采用的ITO等透明电极的电阻较大，因而流向负极的电流量在面板面内出现不均衡，由此导致亮度不均（图12（a））。如果不采取任何措施的话，流过ITO的电流路径越长、亦即面板越大，电流的不均衡也会变得越大。“即使透明电极的电阻值较小，20～30cm2将是面板尺寸的极限”（Fraunhofer IPMS有机材料及系统业务部经理Jorg Amelung）。
避开这一极限的方法之一，就是将铜等金属布线细密地配置在ITO上，缩短电流流经ITO的路径。“思路与太阳能电池等相同”（Amelung），就像这句话所说的那样，作为大面积模块的太阳能电池早已开始采用这种细小的电极。
②温度不均是由第①项的电流不均、以及元件结构的不均一性等原因所引发的，并以亮度不均的方式表现出来。例如，如果不对电极采取特别措施就制成14cm见方的照明面板，并通入较大的电流，那么面板上局部将以超过5000cd/m2的亮度发光，而面板周边则不到550cd/m2，从而产生约10倍的亮度不均（图12（b））7）。其原因是温度不均，最亮的部分温度超过＋60℃，“这样很快便会破损”（松下电工的菰田）。
日本有机电子研究所及松下电工通过更换密封膜的方法，便成功地大幅降低了温度。“平均为3000cd/m2，上下变化控制在±27％，达到了人眼看不出亮度不均的程度。虽然我们并没有就此满足，但在不产生破损这一点上确实取得了效果”（菰田）。不过，通过密封膜大幅减少温度不均的原因及技术细节尚不能对外公布。
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