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照明用白光OLED技术的现状与挑战[5]

2011-6-2  来源:北京交通大学光电子技术研究所  作者:李子珅 徐 征 赵谡玲 李艳蕊 高利岩  有16043人阅读

  有机电致发光二极管(OLED)具有制备工艺简单、抗震性能好、能耗较低,且能够在不同材质的基板上制造、柔韧、易弯曲等特点,是现代显示技术的重要研究方向,而其在照明领域的应用前景也被人们所看好。文章结合最新的研究成果,对OLED 应用于照明的优势及遇到的问题与挑战做了简要讨论,并概括分析了解决这些问题的方法。

  3.2.4 成本费用

  OLED 照明要广泛应用于市场,成本也是一个决定性因素。未来OLED 应用于照明的成本目标是$20/m2,要达到这个目标必须开发更简单的器件结构和更廉价的器件制备工艺与技术。在各种技术中制备在塑料基板上的卷对卷技术应该是较好的选择,塑料基板便宜、轻薄、不容易碎,但其阻隔水和氧的特性差,随之带来了器件稳定性的问题。

  最近有报道利用气体阻隔层聚醚砜(PES)的薄膜湿法工艺[8],利用自旋聚硅氮烷和热转换薄膜阻隔层二氧化硅涂层,使塑料基板的性能与ITO 玻璃板性能相近。类似的还有依靠溅射Al2O3 和有机聚脲作为阻止水、氧气的保护层,研究表明,五层该膜使器件寿命比玻璃封装的OLED 的寿命提高86%,发光效率提高23%,并且没有明显的CIE 改变。另一个高成本的主要原因是目前使用的有机材料相对都较贵,因此,研发简单的合成方法和提纯技术,提高产率也是降低成本的方法之一。此外,大规模流水线生产作业也是OLED 降低成本的发展方向。

  3.2.5 人眼舒适度

  作为照明用的OLED,给人带来的感受是很重要的,也是其作为新型光源所独有的特点。人眼的舒适度主要是综合考虑光源的色温、显色性。也就是说,作为室内照明或者特殊照明,需要的光不一定是纯白色的,而是光源有较宽的光谱以增强显色性。色坐标一般在(0.45,0.45)左右,相应得到更加适合照明的暖白色光。人对光源的色温是很敏感的,低照度时低色温的光使人感到愉快、舒适,高照度则有刺激感;高色温的光在低照度时感觉阴沉、昏暗、寒冷,在高照度时感觉舒适、愉快。因此在低照度时宜用暖色光,接近黄昏情调,在室内创造亲切轻松的气氛;在高照度时宜用冷色光,给人以紧张、活泼的气氛。照度、色温与感觉的适应关系如表1 所示。

  另一方面,光源的亮度和照度在量值上也是不等的,光源的亮度视觉感有时受色温影响较大。在光通量相同的光源中,色温高的光源会产生亮度高的错误视觉感。这种“高亮度”光源的光效并不一定比其它光源高,只是一种刺眼的“虚假亮”。所以今后在OLED 照明方面的研究也需要从人的视觉出发,对照度作适当的考察。

  从图12 可以看出,各个公司巨头纷纷表示近期将推出OLED 白光产品,说明白光OLED 光源产品进入照明市场的潜力巨大,相信不久的将来,白光OLED 必然会实用化。

  4 结论:

  OLED 作为新型的固态发光二极管,在照明上的应用前景是很广阔的。它拥有传统光源所没有的独特特性,将带给人们全新的照明理念。但OLED的广泛应用还存在诸如成本、效率等许多困难,在解决问题的同时,OLED 应先注重特殊环境的照明应用,充分发挥自身的特点,这样才能使OLED 良性发展,逐步取代传统光源。

  参考文献:
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  [2] 马东阁. 照明白光有机发光二极管的研究进展[A]. 肖辉乾.四直辖市照明科技论坛、长三角照明科技论坛暨上海市照明学会2008 年年会论文集[C]. 2008:20- 27.
  [3] Sang- Hwan Cho. Highly efficient phosphor- convertedwhite organic light- emitting diodes with moderate microcavity and light- recycling filters [J]. OPTICS EXPRESS, 2010, 18(2): 1099- 1104.
  [4] Jan Birnstock. PIN OLEDs Improved structures andmaterials to enhance device lifetime [J]. Journal of the SID, 2008, 16(2): 221- 229.
  [5] Jan Birnstock. PIN OLEDs Improved structures andmaterials to enhance device lifetime [J]. Journal of the SID, 2008, 16(2): 221- 229.
  [6] Gufeng He. White stacked OLED with 38 lm/W and 100,000- hour lifetime at 1000 cd/m2 for display and lighting applications [J]. Journal of the SID, 2009, 17: 159- 165.
  [7] Anil R. Duggal. Large Area White OLEDs [J]. Journalof the SID, 2005: 28- 31.
  [8] Lee, Yun- Su. Gas barrier of plastic substrate andperformance of white OLED [J]. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 2009, 498: 203- 213.

  编辑:Sophy

 

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