Πλεονεκτήματα και ανάλυση προοπτικών των βασικών τεχνολογιών φωτισμού OLED
Τα πλεονεκτήματα του λευκού OLED είναι εξαιρετικά υψηλά και έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot και επίκεντρο στον τομέα του φωτισμού ημιαγωγών τα τελευταία χρόνια. Οι τρεις μεγάλοι κατασκευαστές φωτισμού στον κόσμο Philips, Osram και General Electric συμμετείχαν επίσης στην έρευνα για τις εφαρμογές φωτισμού OLED. Το 2010, η ιαπωνική Lumiotech λάνσαρε επίσης προϊόντα φωτισμού OLED. Η Κίνα έχει επίσης Visionox, Nanjing Πρώτος Οργανικός Φωτισμός, Πεκίνο BOE, κ.λπ., επενδύοντας ενεργά στην έρευνα και την ανάπτυξη και την εκβιομηχάνιση των πάνελ φωτισμού OLED.
Οι οργανικές συσκευές ηλεκτροφωταύγειας (OLED) έχουν τα χαρακτηριστικά της στερεάς κατάστασης, της αυτοφωταύγειας, της χαμηλής τάσης λειτουργίας, της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εύκαμπτα υποστρώματα. Όλο και περισσότεροι ερευνητές δίνουν προσοχή σε αυτό. Μετά τις ανόργανες διόδους εκπομπής φωτός (LED), η τεχνολογία φωτισμού OLED έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot και επίκεντρο στον τομέα του φωτισμού ημιαγωγών τα τελευταία χρόνια.
Από το 2000, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ έχει επενδύσει 30 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ ετησίως στην έρευνα και ανάπτυξη της τεχνολογίας φωτισμού OLED. Οι τρεις μεγάλοι κατασκευαστές φωτισμού στον κόσμο Philips (Philips), Osram (Osram) και General Electric (GE) συμμετείχαν επίσης στην έρευνα για τις εφαρμογές φωτισμού OLED. Το 2010, η ιαπωνική Lumiotech λάνσαρε επίσης προϊόντα φωτισμού OLED. Η Κίνα έχει επίσης Visionox, Nanjing Πρώτος Οργανικός Φωτισμός, Πεκίνο BOE, κ.λπ., επενδύοντας ενεργά στην έρευνα και την ανάπτυξη και την εκβιομηχάνιση των πάνελ φωτισμού OLED.
Πλεονεκτήματα του λευκού φωτισμού OLED
Σε σύγκριση με το LED, το OLED έχει περισσότερα πλεονεκτήματα στην ελαφρότητα, την ευελιξία, την προστασία των ματιών κ.λπ. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για εσωτερικό φωτισμό μεγάλης περιοχής και έχει ελκυστικές προοπτικές εφαρμογής στο μελλοντικό πεδίο φωτισμού. Επιπλέον, το λευκό OLED σε συνδυασμό με την τεχνολογία φίλτρου μπορούν να πραγματοποιήσουν έγχρωμη οθόνη. Μετά από σχεδόν δύο δεκαετίες ανάπτυξης, έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος στην απόδοση και τη θεωρητική έρευνα των συσκευών OLED λευκού φωτός, οι οποίες είναι κοντά στη φωτεινή απόδοση των λαμπτήρων φθορισμού, παρουσιάζοντας μεγάλες προοπτικές εφαρμογής και θεωρούνται μια πιθανή νέα γενιά πηγών φωτισμού ημιαγωγών.
(1) επιφανειακή λάμψη
Σε σύγκριση με άλλους τύπους τεχνολογίας τεχνητής πηγής φωτός, το ξύλο τεχνολογίας OLED έχει μοναδικά πλεονεκτήματα και είναι η καλύτερη πηγή φωτισμού μέχρι στιγμής. Το κύριο χαρακτηριστικό του φωτισμού OLED είναι ότι η ίδια η πηγή φωτός εκπέμπει φως από την επιφάνεια. Ο υφιστάμενος φωτισμός, συμπεριλαμβανομένου του φωτισμού LED, χρησιμοποιεί πηγές φωτός σημείου και γραμμής για να φωτίζει χώρους. Όταν απαιτείται επιφανειακός φωτισμός, πολλές σημειακές πηγές φωτός και πηγές φωτός γραμμής είναι πάντα διατεταγμένες μεταξύ τους και ένα αμπαζούρ σε σχήμα πάνελ καλύπτεται εξωτερικά. Η χρήση της τεχνολογίας OLED λευκού φωτός μπορεί να πραγματοποιήσει άμεσα τον φωτισμό ολόκληρης της επιφάνειας και να δημιουργήσει μια κατάλληλη συσκευή για μεγάλης κλίμακας και ομοιόμορφο φωτισμό.
(2) Ευέλικτο
Το λευκό φως OLED παρασκευάζεται σε ένα εύκαμπτο υπόστρωμα, το οποίο μπορεί να πραγματοποιήσει μια καμπύλη πηγή φωτός, μπορεί να είναι εύκαμπτο και έχει τα χαρακτηριστικά ότι δεν σπάει, γεγονός που θα φέρει νέα προϊόντα φωτισμού και τεχνολογίες εφαρμογής πέρα από την υπάρχουσα φαντασία.
(3) Προστασία του περιβάλλοντος
Καθώς οι άνθρωποι δίνουν όλο και μεγαλύτερη προσοχή στην προστασία του περιβάλλοντος, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως και οι λαμπτήρες φθορισμού αντικαθίστανται σταδιακά, οι πηγές φωτισμού LED έχουν γίνει η κύρια δύναμη και ο φωτισμός OLED αναμένεται να γίνει μια νέα τεχνολογία φωτισμού που έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή λόγω των μοναδικών πλεονεκτημάτων της. Σύμφωνα με την εκτίμηση του καθηγητή Junji Shiroto από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Yamagata στην Ιαπωνία, η χρήση φωτισμού OLED αναμένεται να μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά 6,7 εκατομμύρια τόνους ή περίπου 2,3% έως το 2020.
επιδόσεις λευκών συσκευών OLED υψηλής απόδοσης
Η υψηλή απόδοση, η μεγάλη διάρκεια ζωής και το χαμηλό κόστος είναι τα κλειδιά για την εκβιομηχάνιση των λευκών πηγών φωτισμού OLED. Μεταξύ αυτών, η απόδοση αντικατοπτρίζει την ικανότητα μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε φωτεινή ενέργεια, η ζωή αντικατοπτρίζει την πρακτικότητά της και το κόστος είναι η προϋπόθεση για ευρεία εφαρμογή στην αγορά. . Λαμβάνοντας υπόψη την επιλογή των υλικών και το σχεδιασμό της δομής της συσκευής, χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός φθοριζόντων μπλε φωτεινών υλικών και κίτρινων ή κόκκινων και πράσινων και πράσινων φωσφορίζοντων υλικών για την επίτευξη εκπομπής λευκού φωτός υψηλής απόδοσης. Με την τεχνολογία εξαγωγής φωτός, η απόδοση ισχύος βελτιώνεται σημαντικά και χρησιμοποιείται η στοίβα. Η δομή αυξάνει τη σταθερότητα της συσκευής και αποκτά μια πρακτική διάρκεια ζωής, η οποία είναι μια κατάλληλη επιλογή για WOLED προς το παρόν. Ταυτόχρονα, τα θερμικά καθυστερημένα φθορίζοντα υλικά, ως μια νέα γενιά οργανικών υλικών που εκπέμπουν φως, λαμβάνουν την προσοχή και την ταχεία παρακολούθηση των ερευνητών.
Προς το παρόν, η απόδοση των λευκών συσκευών OLED στον κόσμο αλλάζει κάθε μέρα που περνάει και νέες αναφορές έχουν ξεκινήσει η μία μετά την άλλη. Το εργαστηριακό επίπεδο των διατάξεων OLED λευκού φωτός που απελευθερώθηκαν κατά τα τελευταία δύο έτη παρουσιάζεται στον πίνακα 1 ανωτέρω. Το 2013, οι στοιβαγμένες συσκευές της LG που αναφέρθηκαν στο συνέδριο SID (Society for Information Display) είχαν απόδοση 80 lm /W και μεγάλη διάρκεια ζωής. Οι πλήρως φωσφορίζουσες συσκευές WOLED που αναφέρθηκαν από την Panasonic έχουν αποδόσεις άνω των 100 lm/W. Το 2014, η Nanjing First Organic Optoelectronics δημοσίευσε μια ελασματοποιημένη δομή 3 μονάδων με απόδοση έως και 117 lm /W. Μεταξύ αυτών, η ελασματοποιημένη δομή 3 μονάδων που χρησιμοποιεί τεχνολογία εξωτερικής εξαγωγής φωτός μπόρεσε να παραχθεί μαζικά στη γραμμή παραγωγής και το 1000 cd / m2 Η αποτελεσματικότητα υπερβαίνει τα 80 lm / W και η αποτελεσματικότητα κάτω από 3000 cd / m2 υπερβαίνει τα 60 lm / W και η απόδοση του προϊόντος έχει φτάσει στο διεθνές επίπεδο.
Προοπτική τεχνολογίας OLED λευκού φωτός
Εκτός από τα υλικά και τις δομές των συσκευών, υπάρχουν επίσης ορισμένες βασικές τεχνολογίες για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των λευκών OLED, δηλαδή οι τεχνολογίες εξαγωγής φωτός και οι τεχνολογίες συσκευασίας. Επιπλέον, το μεγάλο πλεονέκτημα του OLED είναι ότι μπορεί να προετοιμάσει εύκαμπτες συσκευές. Επί του παρόντος, η ευέλικτη τεχνολογία OLED έχει επίσης γίνει ένα από τα πιο δημοφιλή ερευνητικά θέματα.
(1) Τεχνολογία απαγωγής φωτός
Για συσκευές OLED που προετοιμάζονται σε συνηθισμένα διαφανή υποστρώματα, η βελτιστοποιημένη απόδοση αποσύνδεσης φωτός είναι μόνο περίπου 20%, πράγμα που σημαίνει ότι περισσότερο από το 80% του φωτός που παράγεται μέσα στη συσκευή περιορίζεται ή χάνεται στο στρώμα μεμβράνης της συσκευής, το οποίο δεν χρησιμοποιείται. . Προκειμένου να επιτευχθεί ένα υψηλής απόδοσης λευκό φως OLED, η απόδοση εξαγωγής φωτός της συσκευής πρέπει να βελτιωθεί σημαντικά, επομένως η ανάπτυξη της τεχνολογίας εξαγωγής φωτός είναι ιδιαίτερα σημαντική.
Υπάρχει ήδη μια ποικιλία τεχνικών τροποποίησης συσκευών που μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της εξαγωγής φωτός, οι οποίες χωρίζονται κυρίως σε εξωτερικό σύστημα εκχύλισης (εξωτερικό σύστημα εξαγωγής, ΣΕΕ) και εσωτερικό σχήμα εκχύλισης (εσωτερικό σύστημα εξαγωγής, IES). Το ΣΕΕ στοχεύει στην εξωτερική επιφάνεια του υποστρώματος και το IES στοχεύει μεταξύ του υποστρώματος και του διαφανούς ηλεκτροδίου. Το ΣΕΕ είναι σχετικά απλό στην παρασκευή και η τεχνολογία microlens, το επικαλυμμένο στρώμα σκέδασης, η τεχνολογία διαμορφωμένου υποστρώματος, το nanopattern και η νανοπορώδης μεμβράνη έχουν χρησιμοποιηθεί σε πραγματικά προϊόντα μαζικής παραγωγής. Αντίθετα, η βελτίωση του ρυθμού εξαγωγής φωτός του IES είναι μεγαλύτερη από αυτή του EES, αλλά επειδή είναι δύσκολο να προετοιμαστεί και η διαδικασία είναι περίπλοκη, εξακολουθεί να βρίσκεται μόνο στο εργαστηριακό στάδιο, εισάγοντας ένα στρώμα χαμηλού δείκτη διάθλασης, χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η φωτολιθογραφία κ.λπ. Η συσκευή ITO / οργανικές περιοχές γίνονται σε κυματοειδή σχήματα, φωτονικούς κρυστάλλους κ.λπ.
Επιπλέον, η ενσωμάτωση ορθολογικά σχεδιασμένων μικροκαυσμάτων σε συσκευές OLED μπορεί να βελτιώσει την απόδοση εξαγωγής φωτός. Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει πολλές τεχνολογίες εξαγωγής φωτός, αλλά πολλοί δεν μπορούν πραγματικά να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις εφαρμογής. Ο κύριος λόγος είναι το πρόβλημα κόστους που προκαλείται από την πολυπλοκότητα της διαδικασίας και το πρόβλημα της μεγάλης έκτασης.
(2) Τεχνολογία συσκευασίας ξύλου
Μία από τις βασικές τεχνολογίες που σχετίζονται με τη διάρκεια ζωής των OLED είναι η τεχνολογία συσκευασίας. Η παραδοσιακή μέθοδος συσκευασίας OLED χρησιμοποιεί ένα μεταλλικό κάλυμμα ή ένα γυάλινο κάλυμμα. Αν και η παραδοσιακή τεχνολογία συσκευασίας OLED είναι αποτελεσματική, είναι αδέξια και ακριβή. Επιπλέον, είναι σαφές ότι τέτοια καλύμματα δεν είναι κατάλληλα για τη συσκευασία εύκαμπτων συσκευών. Επιπλέον, εμφανίστηκε η τεχνολογία ενθυλάκωσης λεπτού υμενίου. Η ενθυλάκωση λεπτού υμενίου μπορεί να χωριστεί σε ανόργανη ενθυλάκωση λεπτού υμενίου, οργανική ενθυλάκωση λεπτού υμενίου και ενθυλάκωση ανόργανου/οργανικού σύνθετου λεπτού υμενίου σύμφωνα με το υλικό ενθυλάκωσης.
(3) Ξύλο ευέλικτης τεχνολογίας
Η ευέλικτη τεχνολογία οθόνης ήταν πάντα το όνειρο των ανθρώπων και είναι επίσης το πιο μοναδικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας OLED. Η έρευνα για τις εύκαμπτες συσκευές OLED επικεντρώνεται κυρίως στη βελτίωση των ανόδων της πλευράς του υποστρώματος και στην έρευνα για εύκαμπτα υποστρώματα. Η παραδοσιακή διαδικασία ITO δεν είναι κατάλληλη για εύκαμπτες συσκευές με πλαστικό υλικό ως υπόστρωμα λόγω της υψηλής διαδικασίας προετοιμασίας. Και λόγω της έλλειψης πόρων ινδίου, η εύρεση διαφανών υλικών ανόδου που μπορούν να αντικαταστήσουν το ITO έχει γίνει ερευνητικό hotspot. Επί του παρόντος, τα κύρια οργανικά αγώγιμα υλικά μεμβράνης και οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι. Πλαστικά υποστρώματα όπως PET, PES, PEN και μεταλλικά υποστρώματα μπορούν όλα να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εύκαμπτων συσκευών OLED.
Με την εμβάθυνση της έρευνας, η αποτελεσματικότητα, η διάρκεια ζωής και η φωτεινότητα των OLED λευκού φωτός βελτιώνονται σταδιακά και θα αναπτυχθούν προς μεγάλη έκταση, υψηλή αξιοπιστία, υψηλή απόδοση και ευελιξία. Από την άλλη, το προοίμιο της εκβιομηχάνισης του φωτισμού OLED έχει ξεκινήσει και περισσότερα υψηλής ποιότητας προϊόντα OLED λευκού φωτός θα εμφανιστούν σύντομα, προσφέροντάς μας πιο άνετη και τέλεια απόλαυση.
