发光效率迅速追赶白色LED
摘要: OLED照明与OLED显示器在技术上有许多共通点。与有机晶体管及有机薄膜太阳能电池等也存在着互为表里的关系。只要某一领域取得进展,就有望给其他用途带来促进效应。
松下电工很早也就开始开发OLED照明,2001年通过与山形大学的联合研究,实现了在当时来说最高的、15lm/W的发光效率。
可以说,OLED照明技术是日本企业率先启动的。但是,这并不能保证日本在今后依然能够处于领先地位。原因在于,欧美各厂商已开始与政府携手推进OLED照明的开发,并且不断取得成果 。厂商间及地区间的技术竞争不断加剧,这也加快了OLED照明的发展。
开发项目方面,欧洲有7个、美国有10个以上的项目正在推进之中。政府机构的资助额大多为3年内数亿~30亿日元的规模,德国“OPAL(Organic Phosphorescent lights for Applications in the Lighting market)”项目为5年内1亿欧元(约合140亿日元),远远多于其他项目。
在发光效率方面迅速追赶白色LED
OLED照明虽然具有一些独特的特点,但考虑到实际影后,还是避免不了在发光效率、使用寿命、成本等基本性能上与白色LED及现有照明技术一决高低。近来OLED照明的性能得到了大幅提高。
首先是发光效率。目前,OLED照明在研发水平上比白色LED约落后约2年。2008年6月美国Universal Display(UDC)发布的“102lm/W”的发光效率,与2006年3月日本日亚化学工业发布的白色LED的发光效率不相上下。山形大学的城户表示,“已经看到了实现200lm/W的曙光” 。
效率方面与白色LED仅有“约2年的差距” 图为OLED照明发光效率的变化走势与白色LED研发品的对比。2000年前后,实际上白色LED与OLED照明的发光效率几乎没有差距。其后的4~5年,在OLED照明开发没有大的进展的情况下,被白色LED远远落在后面。目前,OLED照明的研发如火如荼,2008年6月实现了高达102lm/W的发光效率。其与白色LED的差距,在发光效率方面缩小到了大约2年。
受OLED照明发光效率迅猛增势的影响,最近,美国能源部将此前“到2025年力争实现150lm/W的发光效率”的开发目标,大幅提前到了“2012年实现”。
此前OLED照明的进展比白色LED落后了约5年的时间。在OLED照明的研发过程中,发光效率几乎未能提高的时期持续了大约5年。其深层原因是,发光层采用了理论上内部量子效率只有不到25%的荧光材料,而且,荧光材料已经接近开发的极限。而内部量子效率高达100%的磷光材料,由于结构不稳定且使用寿命较短,再加上蓝色发光材料中没有特性较好的材料,因而很难用于白色照明用途 。
白色光通常可由红色、绿色或黄色、蓝色这3色光混合产生。当缺少某一种颜色时,往往会产生其他的颜色。
这种停滞状况之所以发生了改变,是因为发现了特性较好的磷光材料。特别是柯尼卡美能达于2006年6月宣布,在红(R)、绿(G)蓝(B)色发光层上全部采用磷光材料,并实现了64lm/W的发光效率和1万小时的亮度半衰期,这一消息震惊了业内人士 。
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