OLED照明:跳出照明光源“点”的束缚

2011-07-19 14:57:51来源: 互联网

    作为新一代照明而备受好评的OLED照明,与灯泡的“点”发光不同,“面”发光的光线柔和不刺眼。价格虽然还比较高,但在店铺陈列等用途中有望逐渐普及。

    停电结束后第一盏点亮的荧光灯。走过漫漫长路后看到家中窗口透出的光亮。对于在东日本大地 震中精疲力尽的人们,一盏灯带来了莫大的安慰。

   很久很久以前,学会生火的人类祖先第一次掌握了“光”。经过漫长的时间,随着灯泡的发明,从荧光灯进化到LED(发光二极管)照明的光正在寻求新的“发展”。那就是跳出“点”的束缚,实现“面 ”发光的OLED(电致发光)照明。

“请仔细看这块面板。不刺眼吧?”三菱化学公司OLED业务推进室室长川名真递过来一块边长14cm的正方形薄板。这块灯泡色的薄 板确实可以盯着看,就像是用透明的鲜艳水彩上色而成。“说起来,要是拿着其他照明的话,会觉得热吧”。若不是这样一说,笔者还完 全没觉得热。OLED是面发光而非点发光,因此热量也会大面积发散,不会集中到一点发热。

该公司和旗下的三菱化学媒体公司与先锋公司联手,开发出了使用这种OLED的照明。这款照明 已经以“VELVE”的商品名从4月下旬开始供应样品,预定7月公开批量销售。

OLED正如其名,是由含碳的有机物制成。由有机物制成的薄膜是光源。正负电极像三明治的面 包一样分居两侧,夹在中间的有机物相当于馅料,在电子撞击后发出光线。为了使光发散出去,正极是透明的。

OLED照明“面”上浮现出若干鲜艳的光芒。由负极、上引层、有机物制成的发光层、基层 、正极、玻璃等组成的表面基板结构可以发出光线。

正负电极之间3层的厚度仅为150纳米(纳为10亿分之1)。均匀形成如此微细的层十分困难。一般 来说,OLED是通过气化材料后形成薄膜的“蒸镀”法,仔细地制成薄且均匀的膜。1997年在全球率先开始量产OLED的先锋一直采用在 真空中蒸镀材料的“真空蒸镀法”生产手机屏幕使用的OLED。

在上述流程中,三菱化学与先锋开发的VELVE在制作基层时没有采用蒸镀,而是采用了涂敷的方法 。专用材料由三菱化学开发,只需涂抹液态材料干燥即可。这种方式与各层极薄的蒸镀相比,易于避免电极之间短路等影响照明的问题。尤其是把有 机EL应用于照明时,像开头介绍的面板一样,14cm见方的尺寸必须保证品质均匀。

在开发阶段,发光层、即有机物的涂敷也获得了成功。其最大优点在于减少成本。使用气化材料 的蒸镀方法时,虽然极为少量,但材料难免会发散到空气中。如果以液体的形式直接涂抹,就可以毫不浪费地充分利用昂贵的材料。

1块面板实现“全彩照明”

另外,VELVE还具有用1块面板变换出各种颜色的“调光”功能。川名称,“能够 实现的颜色有1000万种以上,是真正的全彩”。1块面板变换颜色的OLED照明在世界上同样史无前例。

对于调光,先锋OLED照明业务推进室室长井田和长表示,“使用了在显示器中培育的技术 ”。上面的OLED截面图与普通产品相比,有一个很大的不同。一般来说,普通产品是把分别发出红、蓝、绿等三原色光线的有机物重叠表现光 的色彩。但VELVE没有叠加3色的有机物,而是平行排列。

当颜色接近红色时,平行排列的发光层中,红色层强烈发光。正是通过使用类似电视的显示器控 制技术,色彩的改变才得以实现。

但不同于价格明显下跌的平板电视,从4月上市的VELVE的样品价格来看,接通电源即可使用的全 套器具为1块9万日元。虽说是“全彩照明”,但价格还是太高。

OLED正如名称中的“有机”那样,材料制造是化学厂商的长项。

KANEKA上市5种颜色

KANEKA公司在3月22日上市了OLED照明灯。包括白、红、橙、蓝、绿5种颜色。在此之前,有机 EL照明以白色居多,同时量产5种颜色的公司在全球还是首家。这款照明灯是尺寸为6cm见方的正方形,厚度为0.6mm。1块仅重几克,重量之轻几乎难 以想象这是照明灯。

KANEKA公司在意大利米兰召开的全球最大规模的设计活动“MILANO SALONE”上展示OLED照明。约150m2的会场内,墙壁一片漆黑,2500块OLED照明用细黑线悬挂在天花板上。希望在现场展现出五彩缤纷的面板浮在空中的景象。KANEKA的OLED业务开发计划市场开发部门领导河野正彦说,“希望观众在视线的高度感受OLED照明的薄度”。

散热确保亮度

鉴于OLED照明前景看好,各公司正在生产方法的改进上相互竞争。河野称,KANEKA产品的特征 是“光线明亮”。这一点归功于易于散热的结构。

OLED的发光部分一旦接触到氧气,就会因氧化发生劣化。为了防止这种情况发生,一般来说是把包括电极在内的发光部 分整个用薄玻璃包覆。但在这种情况下,为了避免与玻璃接触,必须留有缝隙,热量难以发散。传导热量的是前表面的玻璃部分。因为玻璃是不容易 导热的材料,所以集中通电后容易过热,从而损坏。从结果来看,增加功率提高亮度的难度会加大。

要想使发光部分的光线发散出来,前表面的材料必须采用透明的玻璃。在此基础上,KANEKA又用 特殊的无机物包裹住了发光部分。只要在后面安装铜和铝等容易导热的材料,使热量能够传递到整体,就可以避免部分过热的情况。

这项成果与OLED的亮度息息相关。照明的亮度有一种表现方式是以1根蜡烛的亮度为单位的 “坎德拉”,普通荧光灯的亮度据说为7000坎德拉/m2。KANEKA的OLED照明最大为5000坎德拉。亮度直逼荧光灯。

但是,与三菱化学和先锋的产品一样,价格依然很高。该公司表示,一般来说,OLED的生产成 本约为200万日元/m2。如果是10cm见方,价格为2万日元。但在当今世界,技术也是日新月异。如今,KANEKA正在以1年后生产成本降低到一半以下, 若干年后减少到10分之1为目标,继续进行着开发。

关键字:照明  束缚

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0719/article_7275.html
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