OLED：开辟照明领域新天地

OLED：开辟照明领域新天地
2010-7-14 17:18:17 《半导体照明》杂志中国半导体照明网马东阁中国科学院长春应用化学研究所行业分类:其它浏览

　　根据市场调研机构NanoMarkets的数据，Philips、GE、Konica Minolta、Lumiotec、OSRAM等国际大厂将于 2010-2011年推出OLED照明产品，OLED照明市场在2013年将会达到45亿美元的规模，到2015年将增加到59亿美元。其中用于普通照明的OLED灯市场到2015年将达到23亿美元，背光市场将达到11亿美元，用于建筑和特殊工业应用照明的OLED会达到19亿美元的市场规模。

　　有机发光二极管（OLED）是近年来开发出的一种新的发光二极管，其简单的制备工艺、低的工作电压，丰富的材料来源、高效能、低能耗、色彩丰富及平面发光、超薄等诸多优异特性，受到全球显示和照明产业界的普遍关注。

　　OLED的独特优势

　　OLED作为照明光源，除了和无机LED一样具有绿色、环保、节能等优越性能外，实际上，OLED还具有有别于无机LED的独特的优点。

　　面光源： OLED是目前唯一的面光源，同比较发散的无机LED点光源相比，OLED的光利用率会大大提高；

　　大面积： OLED非常容易用简单的工艺如印刷技术做成大面积，工艺简单，成本也会大大降低；

　　柔性弯曲：OLED可以做在塑料等超薄、轻质量的柔性可弯曲的基板上，具有轻、薄、可弯曲等特点，应用更加灵活、方便；

　　全波长白光：有机材料丰富的发光特性使制备的OLED很容易进行颜色调节，实现高显色指数的CRI大于80，最好可大于90、更加自然的白光；

　　没有散热问题： LED要作为照明光源必须解决散热问题，相比之下，OLED不存在这个问题；

　　简单的加工设备： OLED可以用旋涂、印刷等简单的加工工艺制备，即使是用蒸镀的方法，也只需要最一般的真空镀膜设备，因此设备投入成本低。

　　除了作为照明光源所显示的巨大应用市场，OLED还是液晶显示LCD的最理想的背光源，同无机LED作为背光源相比，OLED的平面发光特性使它避免了导光光学系统的使用，在减少厚度和质量的同时，也大大降低了功率损耗，提高了光的使用率。

　　另外，与LED显示相比，作为背景光源和照明用的OLED在制备工艺上更简单，因为背光源和照明用的OLED不需要复杂的IC驱动电路和TFT，也不需要复杂的像素图案化技术，可以弥补我国IC业不足和大型精密仪器设备欠缺的问题，更有利于产业化。

　　研发加速OLED作为照明光源应用步伐

　　由于OLED照明技术潜藏着巨大的经济和社会效益，美、日、欧及我国台湾地区均推出了固体光源的发展计划，并且美国和欧盟都把白光OLED纳入发展计划中。

　　目前，白光OLED的研发已经取得了显著进展，早在2006年，日本Konica公司就已经成功地开发出了在 1000cd/m2初始亮度下，发光效率为64 lm/W，寿命达到1万小时的白光OLED器件；2007年，美国科学家Forrest组研制出了在1000cd/m2亮度下光效率达64lm/W，显色指数(CRI)为81的白光OLED，并于2008年把效率提高到了102lm/W；还有德国Novaled公司和Osram公司也分别开发出了在 1000cd/m2亮度下效率为50lm/W的白光OLED，其寿命都超过了5000小时；而最近德国科学家Leo组通过采用新型耦合技术实现了其功率效率达到荧光灯的白光OLED。这无疑加速了OLED作为照明光源应用的步伐及其应用的可能性。

　　为了加速我国在白光OLED的发展，科技部和基金委在OLED方面都有相关的项目支持，“十一五”期间国家“863计划”新材料技术领域重大项目“半导体照明工程”中还专门启动了“OLED照明光源开发”项目，并给予了一定的资助。

　　目前，我国在白光OLED方面也取得了显著进展，中国科学院长春应用化学研究所、华南理工大学、吉林大学、清华大学、香港大学等单位都在开展白光OLED，除了开发自主知识产权的白光OLED材料，更是在器件结构和工艺方面开展了大量工作，如华南理工大学用工艺简单的印刷技术制备出了功率效率超过20lm/W的白光PLED，还制备出了3.5英寸白光PLED照明板；维信诺(Visionox)公司与清华大学合作也制备出了效率超过20lm/W的全荧光白光OLED，并试制了白光OLED灯；还有吉林大学和香港大学也分别制备除了效率超过15 lm/W的白光OLED。

　　在白光OLED方面，中国科学院长春应用化学研究所更是取得了显著进展，不但开发出了具有自主知识产权的白光OLED用红、绿、蓝电磷光发光材料、电子传输材料、主体材料和空穴传输材料以及界面材料，还开发出了高效率的全荧光型、荧光/磷光复合型和全磷光型白光OLED。如开发的全荧光型白光OLED，最大亮度超过了40000cd/m2，最大效率达到了20.8 cd/A和16.8 lm/W，寿命在500cd/m2的亮度下超过了3500小时；开发的全磷光型白光OLED，最大效率超过了50lm/W，在1000cd/m2亮度下效率超过了40lm/W，如果使用输出耦合膜，则效率超过了60lm/W，达到了国际水平，还开发出了2英寸白光OLED照明板。

　　抓住机遇加快OLED照明发展布局

　　同LED一样，OLED照明也是一个大的产业，其研究在国外已经受到极大关注，如2008年，美国固态照明共有 51个项目计划，总经费为7470万美元，其中25个项目则用来OLED照明技术的研究，总经费为3690万美元，占所有项目的49.4%。虽然“十一五”期间国家863计划新材料技术领域重大项目“半导体照明工程”中也启动了“OLED照明光源开发”项目，但同LED资助强度相比存在明显不足，需要我国政府给予足够的重视。

　　实际上，OLED在产业方面都处在不成熟阶段，针对OLED照明在高亮度下高效率、高显色指数、高稳定性以及实际应用的要求，在材料、量产技术和成本等方面还需要我们做更多的工作，这无疑给我们开展OLED照明技术的研究提供了难得的机会，也为我们在OLED照明技术领域取得自主知识产权的关键技术提供了难得的机遇。因此，我们应该抓住机遇，尽快开展OLED照明技术的研究，促进OLED照明产业的发展。

　　总之，发展OLED照明产业，对节约能源、保护环境，带动传统显示与照明产业升级和新型制造业的发展，促进国民经济的可持续性发展具有巨大的推动作用。（摘自《半导体照明》杂志　编辑：maysoong）

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