盛辉电玩城下载:一盏灯和一件衣服,OLED照明关键技术优势与展望分析

白光OLED优势技术高,成为了半导体照明领域近年的研究热点和重点,全球三大照明厂商飞利浦、欧司朗及通用电气亦参与OLED照明应用的研究,2010年日本Lumiotech也推出OLED照明产品。中国也有维信诺、南京第壹有机发光、北京京东方等在积极投资OLED照明面板的研发和产业化。

LED的寿命可达到10万小时以上,一个人一辈子可以用一盏灯。OLED有特殊的柔性,未来的衣服就是显示屏,想要什么样的颜色就显示什么样的颜色,一个人一辈就可以穿一件衣服。文尚胜
屏幕可以弯曲、手机可折叠,像纸一样薄的电视机屏幕;白天时透明的窗户能让光线照射进来,晚上则变成一种光源;导航资讯能藉着汽车挡风玻璃播放。这些未来电子产品的美妙之处,要归功于OLED技术。因此OLED在未来将终主宰显示和照明领域。
OLED工作原理
OLED是指有机半导体材料和发光材料在电场的驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理使用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极,在一定电压驱动下,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,发光分子便经过辐射发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到,金属电极膜同时也起了反射层的作用。从目前有机点激发光元件的技术发展状况看来,绿光、蓝光、红光都有相关的材料研发,其中以绿光的技术成熟。
白光照明OLED
实现用于照明的白光OLED,主要有两种方法:一是波长转换法,是用发蓝光的OLEDs激发黄色、橙色、红色荧光或磷光粉来实现白光。二是,颜色混合法,是用蓝光和橙光两种补偿光或红、绿、蓝三种基色光通过掺杂或多层的方式实现白光的方法。
OLED的理论光效可达到近200lm/w;OLED在照明应用上的产业目标是在1.000cd/㎡,达到50~80lm/w的效率;目前,用于照明的白光OLED产品光效可达60lm/w以上,显色指数80左右。
OLED的照明应用
利用OLED照明的大面积优势,可以在天花板及墙壁上安装大面积的OLED光源,让整面天花板及墙面发出的是整面柔和的亮光,而不是像灯泡、荧光灯是局部照明,使得光源让人感觉更温和、舒服。
另也可配合灯具机构的设计,制作出垂吊式的照明灯具,可呈现出可调整角度的照明装置。也可领用OLEDlighting轻、薄的特性,设计除片状的照明灯具,让灯具轻得可以随风摇曳,让一般照明可以呈现出不同情境的照明感觉。OLED照明可以让照明灯具设计自由度更高,让照明可以呈现出更多应用情境。
OLED与LED照明对比
从照明需求方面看,LED属于点发光,照明光线集中,应用于户外环境时更为醒目,适合局部区域照明、广告标牌、交通警示号志等应用。OLED属于面发光,光线较为柔和均匀,在室内效果更好。两者各有所长。
从灯具设计看,LED发热集中,需要外加灯罩,散热装置,光线散射装置等,灯具设计较为复杂:OLED的平面光源特性,除适合各种型态的灯具设计之外,散热表现也交加,不须额外加装散热元件垫高灯具成本。未来实现柔性基板的OLED发光,更为照明设计者开创了无限的想象。
从这点上说,OLED更胜一筹。
从光学效率方面,LED芯片发光效率可以达到120lm/W以上,当在附加灯具后,由于灯罩、光线散射等装置的影响下,实际效率可能下降到60~70lm/W左右;OLED照明目前只能做到30~50lm/W,仍有较大差距,不同材料之间表现差异较大,在材料研究和器件结构设计上需要更进一步努力。
创造成本方面,LED随着产能规模的扩大和技术进步,价格逐步走低,已渐渐拉近和传统照明的差距。而OLED照明价格仍然过高,主要是因为OLED照明材料成本居高不下,再加上主流的蒸镀制程效率未能提升,因此材料利用率不高,进而垫高OLED照明生产成本。
产品寿命方面,LED照明理论上可达到10万小时,当然,在使用过程中存在发热影响寿命、光衰等问题;OLED器件的寿命严重不足,普遍只有5000-8000小时,这一点也是制约其市场应用的为严重的障碍,OLED照明应用要得到普及的话,还必须进一步提高它的寿命,初期的目标是达到荧光灯的水平,即20000小时,而未来目标是要达到50000小时,要达到这个目标,要在材料方面有大的突破和进一步高进器件结构和工艺。
总体上来说,OLED与LED同属固态照明,具有发热量低、耗电量小、反应速度快、体积小、耐震耐冲装、易开发成轻薄短小产品等优势特性,但在技术成熟度以及商品化方面,与LED仍有一定的差距。

有机电致发光器件(OLED)具有全固态、自发光、工作电压低、功耗低和可用于柔性衬底等特点,可以作为平板显示器(如液晶显示)的背光源,或者作为平面照明光源,越来越受到广大科研工作者的关注。紧随无机发光二极管(LED),OLED照明技术成为了半导体照明领域近年的研究热点和重点。

2000年起美国能源部即每年投入3000万美元进行OLED
照明技术的研发。全球三大照明厂商飞利浦(Philips)、欧司朗(Osram)及通用电气(GE)亦参与OLED照明应用的研究,2010年日本Lumiotech也推出OLED照明产品。中国也有维信诺、南京第壹有机发光、北京京东方等在积极投资OLED照明面板的研发和产业化。

白光OLED照明的优势

与LED相比,OLED在轻薄、柔性、护眼等方面更具有优势,特别适合于室内的大面积照明,在未来照明领域中具有诱人的应用前景。另外,白光OLED
结合滤光片技术即可实现全色显示。经过近二十年的发展,白光OLED
器件的性能及理论研究都取得了长足的进展,已经接近荧光灯的发光效率,显示其巨大的应用前景,被认为最具潜力的新一代半导体照明光源。

面发光

与其他各类人造光源技术相比,OLED技术具有独特的优势,是目前为止最好的照明光源。OLED照明的最大特点是光源自身为面发光。包括LED照明在内的已有照明是利用点和线光源照亮空间。在需要面发光的时候,一直是把多个点光源、线光源排在一起,在外面罩上面板形状的灯罩。而使用白光OLED技术则能够直接实现整面发光的照明,制造出大范围、均匀照明的最佳器具。

可挠曲

将白光OLED制备在柔性的基板上,可实现弯曲光源,可挠曲,且拥有不易破裂的特性,将使照明产品与应用技术推陈出新,并超出现有的想象。

环保

随着人们越来越关注环保,白炽灯与荧光灯正逐渐被取代,LED照明光源成为主力,OLED照明则因特有的优势,可望成为备受瞩目的新的照明技术。根据日本山形大学理工学研究所城户淳二教授的推估,使用OLED照明,到2020年,预计可减少670万吨、约2.3%的二氧化碳排放量。

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高效白光OLED器件的性能

高效率、长寿命、低成本是白光OLED照明光源实现产业化的关键,其中,效率体现了将电能转化为光能的能力,寿命体现了其实用性,而成本是市场广泛应用的前提。综合考虑材料的选择和器件结构的设计,利用荧光蓝光材料加上黄色或红、绿光磷光材料组合得到效率较高的白光发射,配合光取出技术,大幅度提高功率效率,并利用叠层结构增加器件的稳定性,得到能够实用化的使用寿命是WOLED目前的最佳选择。与此同时,热致延迟荧光材料作为新一代的有机发光材料,正受到研究者的关注和迅速跟进。

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