OLED照明技术现状及市场发展趋势

　　日本昭和电工最近对外发布新闻稿宣布，该公司通过采用新的结构(新技术)已将OLED（有机EL）器件的光提取效率提升至约40%，达全球最高水平。新闻稿指出，借助新技术，该公司目前研发中的磷光OLED器件的发光效率已提升至30lm/W，达全球最高水平，预计后续该器件将可广泛应用于OLED照明等用途。新闻稿也指出，该公司也将和美国非营利研究机构SRI International及Itochu Plastics Inc展开进一步合作，携手改良上述器件的结构，并预计于2010年针对照明市场进行样品销售。另外，昭和电工也计划于2015年前将该器件发光效率提升至150lm/W、白色亮度减半寿命5万小时的水平。

　　据日经BP社报道，松下电工试制出了部分有机半导体采用印刷方法制作的有机EL照明面板。发光效率和色彩表现性均获得了较高的数值。这是在2009年2月18~20日举行的“可印刷电子技术2009（Printable Electronics 2009）”研讨会上该公司的演讲中获悉的。有机EL照明面板的发光效率为40lm/W，表示色彩表现性的指标--CRI（Color Rendering Index）的数值为95，外部量子效率为36.1%，初期亮度为1000cd/m2时的亮度减半期在2万小时以上。在制造工序中，称为空穴注入层的半导体采用一种名为“狭缝涂布（SlitCoating）方式”的印刷方法制成。“正好该层的材料在具有出色的性能的同时还适于进行涂布”（松下电工）。狭缝涂布方式是制造液晶面板的彩色滤光片时采用的技术。松下电工将与其合作开发有机EL照明技术的TAZMO公司所提供的装置加以改造，使之适于有机EL用途。“采用狭缝涂布方式时，膜厚为40~50nm.膜厚均一性为±5%，涂布速度达到100mm/s”（松下电工）。此次实现的40lm/W这一发光效率”与荧光灯的实际发光效率相当“（松下电工）。这是因为，虽然荧光灯发光部的发光效率达到80~100lm/W，但使用用于扩散光的灯罩以及低反射率的反射板会使实际的效率降至1/2以下。仅从发光效率来看，目前已有几家厂商实现了更高数值。比如，美国环宇显示技术（UDC）达到了102lm/W.不过，该公司面板的CRI值只有70.而松下电工不同，作为将有机EL用于照明时的条件，该公司一直很重视色彩表现性的出色程度。“色彩表现性低的话，草莓看上去就会象烂了一样”。

　　近日，日本金泽工业大学光电磁场应用研究所三上明义教授的研究小组试制出，采用绿色发光磷光材料的OLED元件，发光效率达210lm/W。这是通过使光提取效率（光提取效率是假设磷光材料的内部量子效率为100％计算出来的。与外部量子效率的数值相同。）超过原来的两倍、提高至56.9％而实现的。三上明义研究小组通过详细计算OLED元件中的光运动情况，找到实现高光提取效率的方法。针对OLED元件的厚数百nm以下的超薄半导体层以及密封层等膜厚数百μm～1mm的“厚膜层”中的光的运动情况，按照波长及偏振光进行了分析。分析发现，原来的OLED元件有50%-70%的光能量未从半导体层输出，而是以热量的形式被浪费掉。在此基础上，三上明义研究小组将厚膜层的折射率提高至2之后，再次对光运动进行计算，证实有2/3的光能量转移到了厚膜层。不过，这只是直接改变了光聚集的层，并无助于实现高光提取效率，向元件外部输出的光线比例仍比较低。三上明义研究小组在厚膜层的厚0.7mm、折射率为2.03的玻璃表面上形成了0.3mm间距的透镜阵列结构，由此将厚膜层中聚集的光高效提取到元件外部。在实际试制的OLED元件，并对其进行的检测表明，获得了56.9％的高光提取效率。三上明义表示，该元件理论上的光提取效率为75～80％。透镜阵列的改进余地也还很大。研究小组的目标是“实现无损失的光源”，除此次的厚膜层和透镜阵列之外，如果结合索尼开发的“微腔构造”等技术，便有望大幅接近这一目标。