2015年11月2日-4日,第十二届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2015)在深圳会展中心盛大召开,这是论坛告别深圳五年后,再次荣耀归来。
论坛紧扣时代发展脉搏与产业发展趋势,以“互联时代的LED+”为大会主题,探讨产业发展大势。论坛期间举办各类技术分会更是一场场思想碰撞的精神盛宴。
2015年11月4日上午,在论坛隆重召开之际,“显示与OLED照明”技术分会在深圳会展中心五层玫瑰厅如期举行,行业大咖也如约而至,与参会代表共同交流、分享各自领域的最新研究成果。
本次技术分会紧扣显示、背光与照明市场的新技术及新应用进展等热点主题提进行了深层次的探讨与交流。中科院长春应化所研究员马东阁先生和清华大学段炼博士共同主持此次分会。
背光与显示应用引发了LED光源的第一轮市场增长潮。当前,传统显示与背光技术、LED显示与背光技术都向更纵深的方向发展。OLED光源在显示和照明领域的应用有效弥补了LED光源的应用市场,使得更加软性、可随意弯曲塑形的显示与照明效果成为可能。
从事有机发光二级管(OLED)研究工作24多年的台湾清华大学周卓辉教授指出,采用OLED技术制作的健康光源,尤其是无蓝害、低光害的类烛光OLED将会是未来照明的主流产品,人类愿意使用这种对眼睛、对生理、对艺术巨作都非常友善的光源。特别是诺贝尔奖得主中村修二博士指出“蓝光LED有蓝光问题”之后,研发、制造无蓝害、健康的光源成为照明产业必争之地。
根据周卓辉教授的研究而制作成功的类烛光OLED,在相同照度下,从眼睛保护的角度来看,比白色萤光灯、LED灯安全十倍;从褪黑激素分泌保护的角度来看,安全五倍,充分表明在一样明亮的条件下,烛光或类烛光OLED确实是比较健康的。
“至于节能方面,类烛光OLED的功效,可以是蜡烛的900倍,白炽灯的9倍,接近现有节能的日光灯。“OLED将开启一番新事业的,不管是超高光质OLED,还是类自然光OLED都有有美好的应用前景,端视OLED照明量产线的投入、架设,始也都能得以实现。”周教授指出。
吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室的刘宇在“双极性磷光材料的设计及其电致发光性能研究”主题报告中指出,目前,大多数有机电致磷光材料都存在明显发光自淬灭和载流子传输性能较差等问题,这使磷光器件大都是在较低且很窄的掺杂浓度(<10%&±1%)下,才能实现高效的磷光发射。而且此类器件的性能对主体材料的种类及掺杂浓度具有很强的依赖性,造成器件制备的重复性降低,提高未来产业化生产的投资和成本。
由此可见,设计具有优良的固体发光及载流子传输特性的新型磷光分子,使其在器件发光过程中发挥更多甚至是主导的作用,从而对常规的主体材料具有普适性,并能在较宽的掺杂浓度范围内,甚至在非掺杂的器件结构中,乃至自身可以直接作为主体材料,获得制备重复性更好、各项性能更高(低驱动电压、高亮度、高效率、低效率滚降)的各单色及白色磷光器件,这无论对促进实验室基础研究,还是对提高未来产业化的生产效率都有着深远的意义。
“我们在充分认识到分子轨道特性是影响磷光材料能否高效地注入、传输空穴/电子并复合发光等过程的关键因素的前提下,将优化材料性能的着眼点,从传统的引入某种具体的功能基团,上升到考察整个分子轨道特性及其行为的层面。”刘宇进而表示。
通过大量的结构筛选,引入了一系列对材料的分子轨道具有较大贡献的辅助配体-脒(Amidinate)或胍(Guanidinate)类衍生物,并协同考虑有机配体和金属离子的选择、成键方式对分子轨道的贡献等方面因素,对磷光分子的化学结构进行综合调控。
并且通过优化材料的分子轨道特性,获得了兼具有优良发光及载流子传输性能的磷光材料。基于全面的综合性能,该系列磷光材料体系所制备的磷光器件能将能量转移及载流子,直接捕获两种发光机制更合理的组合、优化,从而利用尽可能多的激发态能量实现发光,并尽可能的避免各种能量损失,获得了以橙红光(如下图所示)为代表的、目前文献报道的中最高性能的各色磷光器件。
易美芯光科技有限公司CTO刘国旭博士在“窄谱红色和绿色荧光粉推进广色域显示器发展”主题报告中介绍,LED背光解决方案可提高70%,目前的标准色域高达90%,而不使LED背光源成本显著增加。替代使用典型黄色(Y)荧光体的转换白光LED,报告描述了一种红-绿(RG)磷光体转换的白光LED。红色和绿色磷光体具有与传统荧光体半最大值(FWHM)相比更窄的全宽光谱。实例中两个侧光式和直下式LED背光采用这种RG荧光粉技术将显示与其他技术如量子点显示器的NTSC数据和成本性能比较。
TCL集团研发部副总工程师James(Jueng-Gil)Lee就“TCL电视应用平台印刷技术开发”主题进行了介绍。
什么是OLED/QLED电视商业化的“关键成功因素”?James(Jueng-Gil)Lee基于对产品性能、制造技术延展性/可靠性及成本竞争力的分析,对主要用于电视应用的OLED制造技术(白光OLED+CF、RGB SBS、顶部/底部发光、封装技术)进行对比,并为OLED/QLED电视产品的批量生产提供清晰的发展方向。
南京第壹有机光电有限公司总裁王锦山先生也应邀出席本次论坛,并就“OLED照明商业化的现状与前景”进行精彩分享。
王锦山认为,与LED和荧光灯所产生的点状或线状照明不同,OLED技术能够实现大“面积”的照明面板。OLED照明是接近自然光线的光源,能够发出不含紫外或红外光的柔美的散射光。
过去的三年见证了OLED照明面板产品生产与商业化的快速进展,飞利浦、乐金化学及南京第壹有机光电等几家公司已开始供应从生产线制造的OLED照明面板。尽管目前生产线的规模仍然较小,产品价格依然较高,美国敏锐品牌照明公司已从2014年起在家得宝开始销售OLED灯具,标志着OLED照明商业化的一项重要成果。?
“也许现在谈OLED照明市场爆发并真正占据市场空间还为时过早,各类机构也做出了不同的市场预测。不过,很明确的一点是OLED照明市场将在不远的将来崭露头角。”对于OLED照明的未来,王锦山信心十足。他表示,目前最主要的挑战是如何开发适合OLED照明的市场空间,中国将可能为OLED照明的成功商业化提供最佳的机会。?
吉林大学谢文法博士在主题为“柔性白光有机发光器件”报告中表示,固态光源具有节能、环保、安全可靠的特点,目前主要包含无机发光二极管(LED) 、有机电致发光器件(OLED)等。LED具有光电转换效率高、低压供电、使用寿命长等优点,目前LED商品已经相当普遍,而OLED光源虽在从综合性能与LED还有一定的差距,但OLED具有其自身独特的特点,比如易于实现柔性照明,可以制作成任何尺寸和图形,可弯曲、粘贴,使光源设计更加自由,赋予光源更多新的功能,开辟了属于OLED所特有的光源市场。
不过,目前制备高性能柔性OLED在高性能柔性透明电极、柔性器件封装技术等方面还有很多难点需要攻破。
谢文法与大家分享了有关柔性透明电极方面的研究最新成果。他表示,研究结果表明,基于导电聚合物电极或Ag/Ge/Ag复合电极的柔性OLED作为柔性电极都有其自身的特点,导电聚合物电极制备简单、透射率高、机械性能良好,但方块电阻较高影响器件效率、亮度等指标。Ag/Ge/Ag复合电极方块电阻小、机械性能良好、制备工艺兼容OLED工艺,适用于OLED的阴极和阳极,我们制备的基于Ag/Ge/Ag为电极的柔性底发射、顶发射和透明白光OLED,器件性能良好,但相比ITO电极,Ag/Ge/Ag电极透过率仍显稍低。
“如能进一步提高导电聚合物的导电性,以及Ag/Ge/Ag复合电极的透过率,二者完全可以应用于柔性OLED产业中。”谢文法分析认为。
华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室王磊通过主题为“氧化物TFT背板驱动柔性AMOLED显示屏”的报告,为大家着重介绍了一种在聚酰亚胺(PI)衬底上,由高性能氧化物薄膜晶体管(TFT)驱动的5英寸柔性AMOLED显示屏。
“氧化物TFT呈现出30 cm2V-1s-1的场效应迁移率、0.1 V dec-1的亚阈值摆幅以及109的Ion/Ioff比率。TFT在高温和光照下具备良好的可靠性。”王磊介绍说。
固安翌光科技有限公司技术开发部经理谢静在“有机发光二极管(OLED)应用于车辆照明研究”主题报告中指出,OLED可以制备在塑料基板上,是一种最适合做柔性照明的技术,同时,也可制备成透明光源,应用于通用照明、医疗照明和车载照明等领域。
“我们研究了有机发光二极管(OLED)在车载照明的应用。在车载照明领域,OLED可以做到更轻、更薄,提供了更广阔的设计空间。”谢静介绍说,利用OLED可以做室内照明或尾灯,形状和图形任意,既能实现三维视觉效果,又具有好的视角特性,使OLED照明用于车载领域在未来具有很大的潜力。
谢静还指出,透明OLED的发光一致性是尾灯性能的关键指标,目前固安翌光已经通过屏体设计和透明阴极结构优化,达到了较好的屏体均匀性和透光性。开发了国内第一款透明OLED汽车尾灯,接下来,还将围绕高温稳定性和机械可靠性等难题,为OLED车灯的量产做准备。