OLED照明产业化的关键技术
摘要: 据了解Philips、GE、Konica Minolta、Lumiotec、OSRAM等国际大公司预计2010-2012年将陆续推出OLED照明产品,实际上,这些大公司已经开始了OLED照明产品的小批量生产(世界主要公司计划OLED照明产品的量产路线图如图1)。
控制成本的前提下提高成品率 推动量产
其实,目前OLED照明之所以还无法得到应用,最根本的原因在于它居高不下的成本,现在OLED的价格明显高于传统照明,虽然价格问题可以通过提高器件的亮度得到改善,但高亮度又带来了寿命问题。重要的是,由于生产设备的不成熟和缺乏可靠的量产环境中实现OLED的工艺流程,导致OLED的成品率低下,使OLED的价格无法降低,这反过来又影响了OLED的大批量生产的推广。因此要解决OLED照明的量产技术瓶颈,首要任务是提高成品率,推动OLED的批量生产,形成良性循环。

图4 生产OLED照明板的制造成本
图4给出了OLED制造过程中涉及的成本问题,可以看到,造成OLED照明产品价格高的原因是多方面的:(1)规模小使材料成本和制造成本无法降低;(2)蒸发过程中材料的利用率比较低,如果采用现在常用的点源,材料的利用率还不到10%,即使使用改进的线源,按现在的规模尺寸,材料的利用率也不到40%;(3)关键材料的合成复杂,高纯升华的产率低,使材料本身的价格比较高;(4)生产的工艺流程不确定,生产设备昂贵。
因此,降低OLED照明产品的价格必须解决如下关键技术:(1)扩大基板尺寸;(2)开发价格便宜的生产装备;(3)增加设备的自动化程度、可靠性和生产能力;(4)提高材料的利用率,降低材料成本;(5)提高成品率;(6)开发低成本的封装技术。
不难看出,这些环节都和原材料和生产装备息息相关,显然要加快OLED照明产业的步伐,必须做好装备研究和原材料开发等产业化配套工作。另外,如果能开发出更加简单便宜的OLED加工方法,取代目前采用的相对价格昂贵的真空蒸镀方法,OLED照明产品的价格将会得到大幅度的降低,其中一种类似于印刷报纸那样连续生产的roll-to-roll工艺最有可能成为未来OLED照明产品的生产方法。
可以看到,OLED照明器件一旦在效率、寿命和成本方面得到明显改善,达到实际应用要求,则如何利用OLED的优势,以突破传统的设计理念得到新颖别致的OLED照明产品,将是摆在OLED照明设计者面前的问题。因为这直接决定了OLED照明产品能否被人们接受,并最终在照明领域得到广泛应用的关键因素。
OLED照明是一个大的光电子产业,如果OLED技术成熟并顺利实现量产,就有可能取代传统光源,可以利用OLED面发光、可透明、弯曲等的特点,设计出新颖的照明产品,比如在天花板及墙壁上大面积安装OLED,让整面天花板及墙面发出光亮,而不是像灯泡、荧光灯那样局部照明,这会使光源更加温和、舒适;或者可以制作出垂吊式的照明灯具、可调整角度的照明装置,或者利用其轻、薄的特性,设计出片状的照明灯具,让照明呈现出不同的效果和意境。但无论如何,OLED照明产品真正得到广泛应用之前,必须解决OLED照明产品的低成本制造技术,这里包括了材料生产、装备制造和灯具设计等关键问题。(编辑:ZQY)
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